2024-03-03 22:00:00
Les rayons cosmiques, particules de haute énergie arrivant de l’espace, sont une véritable perplexité pour les scientifiques depuis leur découverte au début du 20e siècle.
Ces mystérieuses particules chargées, composées principalement de protons et noyaux atomiquesvoyagez à des vitesses proches de la vitesse de la lumière et pénétrez constamment notre atmosphère, y pénétrant.
Malgré leur nom, les rayons cosmiques ne sont pas de véritables « rayons » au sens le plus littéral du terme, mais plutôt des rayons cosmiques. groupes de particules que, vus en perspective à grande vitesse, ils peuvent créer une comparaison avec les sentiers qui traversent le Cosmos.
QUE SONT LES RAYONS COSMIQUES ET D’OÙ VIENNENT-ILS ?
Les rayons cosmiques sont ainsi des ensembles de particules subatomiques chargées qui sont se déplacer à des vitesses extrêmement élevéescouvrant principalement une grande variété et diversité de particules, les protons et les noyaux atomiques étant les composants les plus courants.
Ceux-ci viennent de l’espace et se déplacent à travers l’Univers, traversant de longues distances et toutes sortes de phénomènes astrophysiques, tels que les attractions gravitationnelles des objets stellaires et leurs champs magnétiques.
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Selon leur composition, ils se répartissent en deux grandes catégories : les rayons primaires et secondaires. Les rayons primaires seront ceux qui atteignent la Terre directement à travers l’atmosphère terrestre, tandis que ceux secondaire Ils proviennent de certaines interactions entre les primaires et les composants de l’atmosphère terrestre.
Quels qu’ils soient, les énergie de tous est étonnant et, certains d’entre eux peuvent avoir des énergies des millions de fois supérieures à celles des particules accélérées dans les collisionneurs de particules sur Terre.
Cependant, son origine reste quelque peu incertaine. Bien que l’on sache que le Soleil émet ce type de rayons pendant la grandes éruptionsces événements sont rares, ils n’expliqueraient donc pas la constance des rayons, même en tenant compte des éruptions d’autres étoiles similaires au Soleil.
Par conséquent, ils incluent également le supernovae comme source probable, au moins, de l’accélération initiale de nombreuses particules contenues dans les rayons, puisque les restes de ces explosions sont de puissantes sources radio dans lesquelles il est possible d’observer des électrons de haute énergie.
En 2007, des scientifiques argentins de l’Observatoire Pierre Auger ont réalisé une Découverte ce qui a permis de consolider un peu plus l’origine des rayons.
Ils ont découvert que la plupart des particules de rayons cosmiques Ils venaient de la constellation du Centaure, qui contenait une galaxie à noyau actif avec un trou noir en son cœur. Grâce à la rotation du trou noir, de la matière composée de protons a été expulsée, ce qui, en arrivant sur Terre, a généré des cascades de rayons cosmiques lors de la collision avec les couches atmosphériques.
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DÉTECTEURS ET EXPÉRIENCES
Grâce aux dernières avancées en matière de détecteurs et d’expériences, la recherche dans ce domaine a fait de grands progrès ces dernières années. Ces appareils sophistiqués permettent aux scientifiques d’effectuer diverses mesures précises et analyser la composition des rayons cosmiques, mieux comprendre leur origine et leur comportement.
L’un d’eux est ce qu’on appelle spectrographe de particules, ce qui permet de mieux étudier les éléments qui les composent. Ce sont des appareils qui permettent de mesurer l’énergie, la charge et la direction des particules, fournissant ainsi des informations cruciales pour comprendre leur nature.
Robert Wagner
MAGIC, un télescope Cherenkov en opération sur l’île canarienne de La Palma. Les nuits brumeuses, vous pouvez voir les lasers qui focalisent les miroirs.
Un autre outil très courant est le télescope Cherenkov, qui se concentre sur la mesure de la Rayonnement Tchérenkov. Cela se manifeste par de la lumière qui apparaît lorsque des particules chargées, telles que des électrons, se déplacent à travers médias diélectriques à une vitesse supérieure à celle atteinte par les photons dans ce même milieu.
Ce sont des télescopes très précieux pour étudier les rayons cosmiques de haute énergie, comme ceux provenant de sources hautement énergétiquespuisqu’ils sont les seuls capables d’atteindre ces énergies.
Enfin, et c’est peut-être le cas le plus curieux, il est également courant de réaliser certaines expériences dans globes stratosphériquescar ils constituent le moyen qui fournit une plate-forme pour les étudier à des altitudes supérieures à celles atteintes par la plupart des avions, mais sans les coûts associés aux satellites.
Equipés de détecteurs spécialisés d’énergie ou de charge, ces ballons permettent de collecter des données cruciales pour comprendre la variation des caractéristiques des rayons cosmiques avec l’altitude et donc ce qui se passe lorsqu’ils pénètrent dans l’atmosphère.
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IMPACT SUR LA TERRE ET LA VIE
Si vous craignez que ces rayons puissent vous atteindre et vous blesser, ne vous inquiétez pas : au niveau du sol, la plupart des rayons cosmiques sont absorbé par l’atmosphèrece qui réduit considérablement son impact direct sur la santé humaine.
Or, il est vrai que lors des vols à haute altitude, comme les vols spatiaux ou les vols commerciaux longue distance, l’exposition peut être un peu plus grande. Les conséquences ne sont toutefois pas encore très dangereuses pour la santé des astronautes ou des équipages.
D’un autre côté, ces rayons jouent également un rôle rôle crucial dans la formation des nuages dans l’atmosphère terrestre. Les particules secondaires générées par l’interaction des rayons cosmiques primaires avec les composants habituels de l’atmosphère peuvent agir comme noyaux de condensation pour la formation de gouttelettes d’eau, contribuant ainsi énormément à la formation de nuages.
Ce processus, connu sous le nom de nucléation, peut avoir des implications sur la modulation du climat, affectant la quantité et le type de nuages présents dans notre atmosphère.
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