Réponse aux lecteurs(3): les divers rayonnements de l espace

En rédigeant mon dernier article je savais aller à la rencontre d’une «  boite aux questions ». Ce n’est pas celle du Grand Journal de CANAL+  , ni une boite de PANDORE   non plus , j’espère …et je vais m efforcer de répondre aux interrogations de   deux lecteurs XYZ  et de J.J .MICALEF   dans un langage le plus simple possible . J en demande pardon par avance à mes lecteurs férus d astronomie- physique   et qui jonglent avec les acronymes !

1°/ LIMITE GZK DES GAMMAS VENUS DE L ESPACE

1-1 : LA QUESTION SUR LA LUMIERE DIFFUSE DE L ESPACE

Je cite le copier coller du premier (XYZ) : « Je n ai pas tout compris car vos photos ne sont pas assez grandes ou assez nettes. -limite GZK et rayons cosmiques issus de quasar : pouvez vous nous redonner la légende   de la photo .Si les rayons cosmiques initiaux interférent avec le fond cosmique diffus ils donnent des électrons accélérés mais d’ou vient ce fond diffus? »

En fait ma photo n a pas un rapport direct avec la limite GZK  , l expérience HIRES et la collaboration AUGER   citées dans mon article. Elle n est pas non plus extraite de CLEFS CEA 58 mais d un travail CNRS/IN2P3/INSU /CEA   effectué sur la collaboration HESS   et se rapporte aux observations des gammas très puissants issus de la radiogalaxie Centaurus A .   Je cite sa légende peu visible  , en effet ;je ne suis pas un photographe expert et je me débrouille mal dans les saisies d’écran .

.TEXTE photo : »Illustration de l effet de la lumière diffuse (EBL , voir texte) sur les rayons gamma provenant d un quasar lointain , avant leur arrivée sur Terre.Une fraction des rayons gamma sont absorbés lors des collisions avec les photons du EBL  qui est produit par toutes les étoiles et les galaxies de l’univers .Si la densité des photons du EBL est grande ( figure du haut ) , l absorption est grande et les rayons gamma les plus énergétiques sont perdus .La distribution de l’énergie des rayons gamma ( ou son spectre) est alors fortement modifiée . En revanche si la densité est faible ( graphe du bas ) l absorption est moindre et le spectre observé n’est que peu modifié »

Je reviendrai plus tard sur cette explication contestée par JJM . POUR L INSTANT je reviens en arrière pour vous répondre sur   la lumière cosmique diffuse ,en anglais «  extragalactic background light » (EBL). D’où provient elle ?

1-2 : LA NUIT VOUS PARAIT NOIRE ?..C EST FAUX !

Quand la lune ne brille pas ,la nuit vous parait bien noire ! Rappelez vous que nous ne sommes que des animaux imparfaits ! Nous n avons que nos yeux et nos oreilles pour servir d antennes aux ondes ! Le noir est donc vrai dans le domaine visible, mais la nuit est plutôt brillante en IR, en fréquences hertziennes et en fréquences X .Alors quelles sont les origines de toutes ces fréquences électromagnétiques  que nous ne percevons pas et que ma photo vous présente toutes réunies ?

Elles sont multiples et vous connaissez probablement déjà le rayonnement fossile hertzien ( micro-onde de longueur d onde de 1 mm environ) dont l origine se situerait dans  les tous premiers temps( 300000 ans) de notre univers .

Vous remarquerez sur ma photo que la plupart de l'énergie de l'Univers se trouve en gamme micro ondes (le CMB) et en IR.,

en x l'echelle  log des longueurs d ondes en mm ; en y l' echelle des intensités  

Quid du rayonnement infra rouge (CIB) ?

Il a été découvert en 1996 il ne provient pas du Big Bang, il correspond au rayonnement de toutes les générations de galaxies depuis le début des temps. La majorité de la lumière des galaxies distantes nous arrive aujourd'hui dans le domaine de l'infrarouge, à des longueurs d'ondes supérieures à 5 microns. Voir ma photo n°2.

L'intensité du CIB est mesuré comme étant seulement 5% du CMB; mais est quand même supérieure au reste du rayonnement : le visible +R.X

On s'est aperçu qu'une partie de ce rayonnement IR diffus devrait provenir des sources IR intenses appelées ULIRG : Ultra Luminous Infra Red Galaxies, galaxies extra lumineuses en IR; mais quelle est l’ origine? On pense qu’elle est produite par la formation en grand nombre d'étoiles soit suite à des collisions de galaxies soit par les AGN (Galaxies à Noyaux Actifs).

Vous vous rappelez de ma photo vous expliquant où ce rayonnement IR de l espace pouvait être détecté : dans le proche infra rouge, nous le voyons ,mais pas dans le lointain IR puisque l atmosphère nous le cache . Nous devons donc grimper au dessus de 100 Km de hauteur , c’est pourquoi je vous avais parlé de SPITZER et de ARTEMIS .

Des galaxies "cachées" responsables de 80% du fond de rayonnement diffus infrarouge remplissant le ciel ont été précisément identifiées, grâce à une nouvelle méthode indirecte d'analyse des données du satellite Spitzer de la NASA.( Hervé DOLE)

TOUT N EST DONC PAS ENCORE DECOUVERT ! 

A suivre ( les autres types de rayonnements diffusés et les mécanisme de diffusion   des ondes )