Nouvelle piste pour l’origine des rayons cosmiques

Rémanent de la supernova SN 1006 révélés dans les longueurs d’onde radio (en rouge), x (en bleu) et visible (en jaune) – Cliquez pour agrandir (4 Mb)

L’onde de choc des rémanents de supernova déferlant dans le milieu interstellaire pourrait être à l’origine des rayons cosmiques.

Nombreux furent probablement les témoins oculaires de l’explosion d’une étoile en l’an 1006. Des chroniques chinoises, arabes, perses et même européennes relatent l’événement qui fut vraisemblablement d’une rare intensité : du jamais vu certainement depuis l’Antiquité. Ainsi, aurait-elle brillé durant plus d’une année, autant que la Lune, à en faire pâlir l’éclatante Vénus (60 fois sa luminosité selon certains !). Excepté notre Soleil, la supernova fut la seule étoile capable de projeter des ombres sur le sol durant la nuit et d’être visible en plein jour !
Distante de 7 200 années-lumière de la Terre, nos ancêtres de cette époque virent donc l’évènement avec 7 200 ans de retard … au sein de la constellation australe actuelle du Loup (Lupus), située sous la Balance, entre le Scorpion et le Centaure. Il fallait habiter aux basses latitudes dans l’hémisphère nord pour découvrir sa stupéfiante luminosité.

Les rémanents de la supernova, désormais nommée SN 2006, furent découvert tardivement, dans les années 1960. Ces violentes éjections de matière sont depuis longtemps suspectées d’être à l’origine des rayons cosmiques, particules de haute énergie qui parcourent l’espace à une vitesse proche de celle de la lumière.

A gauche, portrait des rémanents de supernova SN 1006 capturé dans les longueurs d’onde radio, x et visible – partie de l’onde de choc photographiée par Hubble – à droite, détails révélès par le spectrographie VIMOS

Une équipe emmenée par l’astrophysicienne Sladjana Nikolić (Institut Max Planck) a étudié de très prés les restes de cette étoile massive précipités à de très grande vitesse dans le milieu interstellaire. Ils ont employé le spectrographe VIMOS installé sur l’un des cyclopes du VLT (Very Large Telescope) afin de créer la cartographie la plus précise possible de la distribution, l’évolution et de la composition chimique de la matière sur le front d’onde, point de rencontre avec la matière interstellaire, presque inerte. Cette onde de choc pourrait représenter un accélérateur de particule naturel.

« C’est la première fois que nous sommes en mesure d’observer, dans le détail, ce qui se passe à l’intérieur et en marge de l’onde de choc d’une supernova. Nous avons découvert qu’il existe une région dont la température élevée peut s’expliquer par le fait que des protons emportent de l’énergie derrière l’onde de choc. » explique l’astrophysicienne, principal auteur de l’article publié dans la revue Science du 14 février 2013.

Source : Max Planck Institute Astrophysics (MPIA).

Crédit photo : Radio: NRAO/AUI/NSF/GBT/VLA/Dyer, Maddalena & Cornwell, X-ray: Chandra X-ray Observatory; NASA/CXC/Rutgers/G. Cassam-Chenaï, J. Hughes et al., Visible light: 0.9-metre Curtis Schmidt optical telescope; NOAO/AURA/NSF/CTIO/Middlebury College/F. Winkler and Digitized Sky Survey.