Les rayons cosmiques sont des particules venues des profondeurs de l'espace, accélérées à des énergies colossales. En percutant l'atmosphère, ils génèrent des gerbes de particules accompagnées d'ondes radio. Ces ondes sont des empreintes qui révèlent l'énergie et la direction de l'intrus. Mais auparavant, déchiffrer chacune de ces traces exigeait des heures de simulation selon les lois de l'infiniment petit — le modèle standard. Aujourd'hui, un programme détective entraîné compare le signal en une fraction de seconde à une bibliothèque de clichés simulés, tel un enquêteur qui reconnaît instantanément un suspect grâce à son fichier. Il écarte les hypothèses erronées et trouve la meilleure correspondance. Ainsi se reconstitue le portrait de la particule.
La méthode a été testée sur le détecteur GRANDProto300, qui capture des particules filant presque à la vitesse de la lumière. L'énergie a été déterminée avec une précision de 9 %, et la direction avec une erreur de quelques fractions de degré. Ce n'est pas moins bien que les méthodes existantes, mais c'est des centaines de fois plus rapide. Une analyse à grande échelle pourrait peut-être percer le mystère des supernovas — ces explosions stellaires géantes qui propulsent des particules.
Une seule particule ultra-énergétique par kilomètre carré atteint la Terre en un siècle entier.