Boussole cosmique : d'où viennent les particules les plus rapides ✛
Les rayons cosmiques sont de minuscules particules chargées qui pleuvent constamment sur la Terre depuis toutes les directions. On pensait autrefois que les plus énergétiques naissaient dans notre Galaxie. Mais désormais, en mesurant de quel côté du ciel ils arrivent en légèrement plus grand nombre, les scientifiques ont compris que l'aiguille de cette « boussole cosmique » ne pointe pas là où on l'attendait.
On a testé plusieurs « usines à particules » au sein de la Galaxie : le centre, les microquasars, les amas stellaires. Aucune ne convenait, car elles produiraient une anisotropie trop forte. En revanche, le modèle où une petite fraction des particules (15 %, 10 % et 5 % selon l'énergie) reste galactique, tandis que les autres viennent de galaxies lointaines, correspond parfaitement aux données. Autrement dit, la transition vers les rayons extragalactiques commence plus tôt qu'on ne le pensait.
Le microquasar Cygnus X-3, l'un des candidats pour la composante B, se trouve à environ 9,4 kpc, mais son âge est estimé à moins de 0,4 million d'années. Cela ne suffit pas pour que les particules d'énergie inférieure à 1 EeV aient eu le temps d'atteindre la Terre, même si la source était suffisamment puissante.
L'idée que les rayons cosmiques puissent provenir de noyaux actifs de galaxies ou de microquasars rappelle les intrigues de science-fiction où de puissants objets astrophysiques servent d'accélérateurs naturels. Par exemple, dans le roman d'Alastair Reynolds, « L'Espace de la révélation », il est fait mention de jets relativistes capables d'accélérer des particules à des énergies extrêmes.