En 1054, une étoile a explosé dans la constellation du Taureau. La lumière de sa mort fut si vive qu'on la vit en plein jour pendant près d'un mois : les astronomes chinois l'ont consignée dans leurs chroniques. Aujourd'hui, à cet endroit, s'étale la nébuleuse du Crabe, et ses pinces sont des nuages de gaz que l'étoile morte, au centre, continue d'accélérer. Elle fait trente tours par seconde et projette des particules dans l'espace avec une telle force qu'elles brillent comme un fil incandescent.

Longtemps, on a cru que toute cette lumière était produite par des électrons, de légères particules qui tournent dans le champ magnétique de la nébuleuse. Mais lorsque les télescopes ont mesuré la taille de l'émission à différentes énergies, une bizarrerie est apparue : plus l'énergie est élevée, plus la nébuleuse paraît large. Les électrons ne se comportent pas ainsi. Ils devraient rester dans un faisceau étroit, et non s'étaler comme une pâte à crêpes dans une poêle.

Pour expliquer ce gonflement, les chercheurs ont ajouté des protons à leurs calculs : des particules deux mille fois plus lourdes que les électrons. Un proton accéléré à une vitesse prodigieuse percute la matière ordinaire de la nébuleuse et engendre une particule intermédiaire qui se désintègre aussitôt en deux rayons gamma. Ces rayons s'échappent dans des directions opposées, et la nébuleuse paraît plus grande dans leur lumière. On obtient ainsi un modèle hybride : les électrons expliquent les basses énergies, les protons les hautes.

La vérification est parlante. Un modèle purement électronique prédit, à l'énergie maximale, une taille six fois plus petite que le modèle hybride. Si les futurs télescopes observent que le Crabe, à ces énergies, gonfle réellement jusqu'à une minute et demie d'arc (soit environ un vingtième du diamètre de la Lune), cela signifiera que des protons sont bien là. Et donc que les explosions stellaires savent accélérer non seulement les particules légères, mais aussi les lourdes briques de la matière.

Le Crabe écarte à nouveau ses pinces. Cette fois, dans les rayons gamma. Et à la largeur de leur déploiement, nous pourrons juger quelles particules se sont échappées du cœur de l'explosion.