Une ceinture de rayonnement d'antiprotons découverte autour de la Terre

La Terre est constamment bombardée par des particules de haute énergie appelées rayons cosmiques. Ceux-ci sont générés par le Soleil et par d'autres sources plus éloignées. (La source des rayons cosmiques les plus énergétiques est encore un mystère).

Les particules sont généralement des protons, des électrons et des noyaux d'hélium et lorsqu'elles entrent en collision avec des noyaux dans la haute atmosphère terrestre, elles peuvent produire des pluies de particules filles. Ces averses peuvent être si étendues qu'elles peuvent être facilement observées depuis le sol.

Les astronomes ont compris depuis longtemps que ces collisions devaient produire des antiprotons, tout comme elles le font dans les accélérateurs de particules sur Terre. Mais cela soulève une question intéressante : qu'arrive-t-il aux antiprotons après leur création ?

Il est clair que nombre de ces antiparticules doivent être annihilées lorsqu'elles rencontrent des particules de matière ordinaire. Mais certains astronomes ont toujours soupçonné que les antiprotons restants devaient être piégés par le champ magnétique terrestre, formant une ceinture de rayonnement d'antiprotons.

Maintenant, les astrophysiciens disent qu'ils ont enfin découvert cette ceinture d'antiprotons légendaire depuis longtemps.

En 2006, ces gars ont lancé un vaisseau spatial appelé PAMELA en orbite terrestre basse, spécifiquement pour rechercher des antiprotons dans les rayons cosmiques.

Mais, comme la plupart des engins spatiaux en orbite terrestre basse, PAMELA doit traverser quotidiennement l'anomalie de l'Atlantique Sud, une région où les ceintures de rayonnement de Van Allen se rapprochent le plus de la surface de la Terre. C'est ici que les particules énergétiques ont tendance à être piégées. Donc, si des antiprotons sont pris dans le mélange, c'est là que PAMELA devrait les trouver.

Maintenant, l'équipe PAMELA a analysé les 850 jours de données, en ne regardant que les moments où le vaisseau spatial se trouvait dans l'anomalie de l'Atlantique Sud (environ 1,7 % de ce temps).

Et voilà, ces gars ont trouvé 28 antiprotons. C'est environ trois ordres de grandeur de plus que ce que l'on s'attend à trouver dans le vent solaire, ce qui prouve que les particules sont réellement piégées et stockées dans cette ceinture.

Cela constitue la source d'antiprotons la plus abondante près de la Terre, selon l'équipe PAMELA.

L'anomalie de l'Atlantique Sud est bien connue comme une nuisance totale. En raison des particules de haute énergie ici, le télescope spatial Hubble doit être éteint lorsqu'il passe plusieurs fois par jour; et la Station spatiale internationale dispose d'un blindage supplémentaire pour protéger les astronautes de ses effets.

La découverte d'une ceinture d'antiprotons supplémentaire n'aura pas beaucoup d'impact sur le danger qu'elle représente – le nombre d'antiprotons est infime comparé aux électrons et protons qui y sont piégés.

Mais il est toujours intéressant d'avoir des prédictions théoriques confirmées. C'est la bonne science au travail.

Réf : arxiv.org/abs/1107.4882 : La découverte d'antiprotons de rayons cosmiques piégés géomagnétiquement

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