• Astrophysique: l'analyse des données recueillies par H.E.S.S. a permis de localiser une source de rayonnement cosmique correspondant vraisemblablement à Sagittarius A*!____¤201603

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Acceleration of petaelectronvolt protons in the Galactic Centre» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de localiser, grâce à l'analyse détaillée des données recueillies pendant près de dix ans par le réseau de télescopes H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) installé en Namibie, une source de rayonnement cosmique à des énergies jamais encore observées dans notre Galaxie, voisines du pétaélectronvolt (PeV= 1000 TeV=1015 eV), correspondant vraisemblablement au trou noir supermassif situé en son centre.  


    Indiquons tout d'abord que H.E.S.S avait découvert, «lors de ses trois premières années d'observation», une «source ponctuelle et très puissante de rayons gamma au centre galactique, ainsi qu'une émission diffuse provenant des nuages moléculaires géants qui l'entourent dans une région d'environ 500 années-lumière de large».

     

    Comme les «nuages moléculaires, lorsqu'ils sont bombardés par des protons de très haute énergie, émettent des rayons gamma produits lors de l'interaction des protons avec la matière des nuages», la «correspondance spatiale entre l'émission diffuse observée et la quantité de matière dans les nuages (déduite d'autres observations) indiquait la présence d'un ou plusieurs accélérateurs de rayons cosmiques (en particulier de protons) tapis quelque part dans cette région, mais cette source restait inconnue».


    Grâce au volume record de données récoltées par H.E.S.S. lors de ses observations plus approfondies, effectuées entre 2004 et 2013, et aux progrès réalisés dans les méthodes d'analyse permettant «de mesurer la répartition spatiale des protons et leur énergie et de localiser l'origine de ces rayons cosmiques», il est apparu qu'il s'agissait «d'une source cosmique située au centre exact de la Voie Lactée, capable d'accélérer des protons jusqu'à des énergies voisines du pétaélectronvolt», qui semble émettre «sans interruption depuis au moins mille ans», ce qui constituerait «le premier 'Pévatron' jamais observé».

    Bien que «le centre de notre Galaxie abrite de nombreux objets susceptibles de produire des rayons cosmiques de très haute énergie, dont en particulier un reste de supernova, une nébuleuse à vent de pulsars mais aussi un amas compact d'étoiles massives», Sagittarius A*, le trou noir supermassif au centre de la Galaxie, «est de loin le candidat le plus vraisemblable». On peut envisager plusieurs zones d'accélération: «soit le voisinage immédiat du trou noir soit une région plus éloignée, où une fraction de la matière tombant sur le trou noir est réinjectée dans l'environnement et peut initier de l'accélération de particules».

    D'après le spectre en énergie des protons accélérés par le trou noir central, mesuré indirectement par l'observation des rayons gamma, «Sagittarius A* accélèrerait encore maintenant des protons jusqu'au PeV». Alors que «l'activité actuelle de la source ne permet pas d'expliquer à elle seule l'intensité du rayonnement cosmique observé sur Terre», l'hypothèse que le trou noir central a été «encore plus actif dans le passé» est suffisante pour le tenir responsable de «la quasi-totalité du rayonnement cosmique galactique observé à ces énergies».

     

     

     


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