Une étude, dont les résultats intitulés «First Detection of Photons with Energy Beyond 100 TeV from an Astrophysical Source» ont été soumis à la revue Physical Review Letters et sont disponibles en pdf, rapporte qu'un détecteur sino-japonais, Tibet ASgamma, vient de battre le record d'énergie pour les rayons gamma cosmiques avec une valeur mesurée de 450 TeV pour un photon gamma, «ce qui équivaut à 45 milliards de fois l'énergie des rayons X pour un diagnostic médical».

Comme son nom l'indique, Tibet ASgamma se trouve sur le plateau tibétain et sa mission consiste à «détecter des photons gamma issus d'au-delà du Système solaire». En fait, cet instrument comporte des centaines de détecteurs «répartis sur des dizaines de milliers de mètres carrés à Yangbajain, dans la région autonome du Tibet (sud-ouest de la Chine)».

Relevons ici que le précédent record pour des photons gamma était «détenu par la défunte expérience Hegra (High Energy Gamma Ray Astronomy) réalisée à La Palma (îles Canaries), à savoir 75 TeV contre 450 TeV aujourd'hui». Ce nouveau record a été enregistré «au cours de campagnes d'observation qui ont duré de février 2014 à mai 2017, pendant lesquelles les détecteurs ont observé le réseau 24 rayons gamma allant de 100 à 450 TeV et surtout provenant d'une source bien précise sur la voûte céleste: la nébuleuse du Crabe».

Rappelons ici que la nébuleuse du Crabe, située «à environ 6.500 années-lumière de la Terre», correspond aux restes d'une supernova «qui a été observée en 1054 sur Terre, dans la constellation du Taureau». Au cœur de cette nébuleuse, «se trouve une étoile à neutrons, le fameux pulsar du crabe, qui possède un intense champ magnétique produisant, via des électrons à hautes énergies qui y circulent, un rayonnement synchrotron et radio».

Concrètement, «ce pulsar est un formidable accélérateur de particules produisant des rayonnements de toutes sortes». Ainsi, «les électrons relativistes associés à ce pulsar entrent en collision avec les photons environnants, en particulier du rayonnement fossile, selon un processus dit Compton inverse». En fin de compte, les hautes énergies des électrons sont «transférées aux photons qui deviennent des rayons gamma aux énergies aujourd'hui mises en évidence sur Terre avec Tibet ASgamma, ce qui confirme que des rayons cosmiques sont bien associés à des pulsars dans la Voie lactée».