Un point d'intensité ou d'amplitude maximale dans un spectre ou un signal.Un pic est un point d'intensité ou d'amplitude maximale dans un spectre ou un signal. En physique, les spectres sont des représentations graphiques de la quantité d'une certaine grandeur (énergie, intensité, taux de comptage) en fonction d'une autre variable (fréquence, longueur d'onde, masse, impulsion). Un pic marque l'endroit où cette grandeur est la plus forte — par exemple, la raie brillante dans un spectre d'émission où les atomes émettent de la lumière à une fréquence spécifique, ou la bosse dans un spectre d'énergie des rayons cosmiques où les particules sont anormalement abondantes. Les pics sont les empreintes digitales qui permettent aux physiciens d'identifier ce qui est présent et en quelle quantité.
Le concept de pics spectraux remonte au XIXe siècle avec les travaux de Gustav Kirchhoff et Robert Bunsen, qui ont montré que chaque élément chimique produit un ensemble unique de raies brillantes ou sombres — des pics — dans son spectre.
Un pic apparaît lorsque de nombreux événements ou mesures se regroupent autour d'une valeur particulière. Dans un spectre, ce regroupement reflète souvent une résonance physique : un système absorbe ou émet fortement à une fréquence naturelle, ou un processus produit des particules avec une énergie privilégiée. La largeur et la hauteur d'un pic encodent des informations — un pic étroit et élevé signifie un processus bien défini ; un pic large et bas suggère une gamme d'énergies ou un état de courte durée. Dans des données bruitées, distinguer un véritable pic des fluctuations aléatoires est un défi central, et des techniques comme l'empilement de signaux ou le nettoyage spectral sont utilisées pour faire ressortir les pics.
L'identification des pics est utilisée partout, de l'astrophysique (détermination de la masse des noyaux de rayons cosmiques à partir des positions des pics) à l'imagerie médicale (localisation de l'activité tumorale dans les scanners TEP) en passant par la science des matériaux (détection de caractéristiques structurelles nanométriques dans les spectres térahertz).
Dans le spectre des rayons cosmiques, le « genou » — une caractéristique ressemblant à un pic où le flux de particules devient soudainement plus raide — est connu depuis des décennies, mais sa cause exacte est encore débattue, avec des explications allant des ondes de choc de supernova à la physique de l'accélération des particules dans la galaxie.
