Les scientifiques ont découvert une source non identifiée de rayons cosmiques de haute énergie bombardant la Terre depuis l'espace. «Il s'agit d'une grande découverte», déclare John Wefel de la Louisiana State University et chercheur principal pour l'ATIC, Advanced Thin Ionization Calorimeter, un instrument embarqué financé par la NASA en altitude, au-dessus de l'Antarctique. "C'est la première fois que nous voyons une source discrète de rayons cosmiques accélérés se détacher de l'arrière-plan galactique général."
Les nouveaux résultats montrent un surplus inattendu d'électrons de rayons cosmiques à très haute énergie - 300-800 milliards d'électrons volts - qui doit provenir d'une source non identifiée auparavant ou de l'annihilation de particules théoriques très exotiques utilisées pour expliquer la matière noire.
"Cet excès d'électrons ne peut pas être expliqué par le modèle standard d'origine des rayons cosmiques", a déclaré Wefel. "Il doit y avoir une autre source relativement proche de nous qui produit ces particules supplémentaires."
Selon les recherches, cette source devrait se trouver à environ 3 000 années-lumière du soleil. Il peut s'agir d'un objet exotique tel qu'un pulsar, un mini-quasar, un reste de supernova ou un trou noir de masse intermédiaire.
"Les électrons des rayons cosmiques perdent de l'énergie pendant leur voyage à travers la galaxie", a déclaré Jim Adams, responsable de la recherche ATIC au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alberta. "Ces pertes augmentent avec l'énergie des électrons. Aux énergies mesurées par notre instrument, ces pertes d'énergie suppriment le flux de particules provenant de sources éloignées, ce qui aide les sources proches à se démarquer. »
Les scientifiques soulignent cependant qu'il existe peu d'objets de ce type à proximité de notre système solaire.
"Ces résultats peuvent être la première indication d'un objet très intéressant près de notre système solaire en attente d'être étudié par d'autres instruments", a déclaré Wefel.
Une autre explication est que le surplus d'électrons de haute énergie pourrait résulter de l'anéantissement de particules très exotiques avancé pour expliquer la matière noire. Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont appris que le type de matériau constituant l'univers autour de nous ne représente qu'environ cinq pour cent de sa composition en masse. Près de 70% de l'univers est composé d'énergie sombre (ainsi appelée parce que sa nature est inconnue). Les 25 pour cent restants de la masse agissent gravitationnellement comme la matière ordinaire, mais ne font pas grand-chose d'autre, ils ne sont donc normalement pas visibles.
La nature de la matière noire n'est pas comprise, mais plusieurs théories qui décrivent le fonctionnement de la gravité à de très petites distances quantiques prédisent des particules exotiques qui pourraient être de bons candidats à la matière noire.
"L'annihilation de ces particules exotiques les unes avec les autres produirait des particules normales telles que des électrons, des positrons, des protons et des antiprotons qui peuvent être observées par les scientifiques", a déclaré Eun-Suk Seo, responsable ATIC à l'Université du Maryland, College Park.
L'expérience ATIC de 4 300 livres est menée à une altitude d'environ 124 000 pieds au-dessus de l'Antarctique à l'aide d'un ballon rempli d'hélium à peu près aussi grand que l'intérieur du Superdome de la Nouvelle-Orléans. Le but du projet est d'étudier les rayons cosmiques qui autrement seraient absorbés dans l'atmosphère.
Des chercheurs de l'ATIC ont publié les résultats dans le numéro du 20 novembre de la revue Nature.
Sources: NASA, [protégé par e-mail]
