Chaque seconde, des dizaines de particules venues de l'espace traversent chacun de nous. La plupart sont des protons légers, mais on trouve aussi des noyaux atomiques plus lourds : carbone, oxygène, fer. Ils naissent dans les explosions d'étoiles et voyagent vers la Terre pendant des millions d'années. Leur énergie peut être monstrueuse : une seule particule peut transporter autant d'énergie qu'une balle de tennis au service.

Mais dans ce flux de particules, il y a une étrange cassure. À une énergie d'environ 3 PeV (pétaélectronvolts — soit 3 millions de milliards d'électronvolts), les particules deviennent nettement moins nombreuses que prévu. Pourquoi ? Personne ne le sait vraiment depuis un demi-siècle. Peut-être perdent-elles de l'énergie en chemin, ou leur source fonctionne-t-elle différemment.

Pour comprendre, on construit l'instrument HERO. C'est un calorimètre — un dispositif qui freine la particule et mesure la chaleur qu'elle a dégagée. Plus le calorimètre est lourd, plus la mesure est précise. HERO aura une version pouvant atteindre 70 tonnes — comme dix éléphants. Il s'envolera dans l'espace au plus tôt en 2029 et, pendant cinq ans, collectera des données sur tous les noyaux courants des rayons cosmiques. La précision atteindra 3 % — comme si vous mesuriez votre poids avec une précision de 30 grammes.

Si la cassure dans le spectre s'avère identique pour tous les noyaux, cela signifie que le problème vient de la manière dont les particules voyagent à travers la galaxie. Si elle diffère, ce sont leurs sources qui sont en cause. La réponse à cette question indiquera où naissent les particules les plus énergétiques de l'Univers.