Derrière la Grande Ourse se trouve quelque chose qui pompe beaucoup de rayons cosmiques de très haute énergie, selon une nouvelle étude. Et alors que les astronomes tentent d'en savoir plus sur la nature de ces émanations - peut-être des trous noirs, peut-être des supernovas - de nouveaux travaux suggèrent que cela pourrait être lié à la structure de l'univers.
Il semble que les particules proviennent de taches dans le cosmos où la matière est densément emballée, comme dans les «superamas» de galaxies, ont déclaré les chercheurs, ajoutant que cela constituait un progrès prometteur pour retrouver la source des rayons cosmiques.
"Cela nous rapproche de la découverte des sources - mais pas encore de cigare", a déclaré le physicien de l'Université de l'Utah, Gordon Thomson, co-investigateur principal du Telescope Array qui a effectué les observations. "Tout ce que nous voyons, c'est une goutte dans le ciel, et à l'intérieur de cette goutte il y a toutes sortes de choses - différents types d'objets - qui pourraient être la source", a-t-il ajouté. "Maintenant, nous savons où chercher."
L'étude a examiné les rayons cosmiques de plus haute énergie qui sont d'environ 57 milliards de milliards d'électrons volts (5,7 fois 10 à la 19e puissance), choisissant ce type car il est le moins affecté par les lignes de champ magnétique dans l'espace. À mesure que les rayons cosmiques interagissent avec les lignes de champ magnétique, cela change leur direction et rend ainsi plus difficile pour les chercheurs de comprendre d'où ils viennent.
Les scientifiques ont utilisé un ensemble de 500 détecteurs appelés Telescope Array, qui est densément emballé dans une grille carrée de 3/4 mile (1,2 kilomètre) dans la zone désertique du comté de Millard, Utah. Le réseau a enregistré 72 rayons cosmiques entre le 11 mai 2008 et le 4 mai 2013, dont 19 provenant du «hotspot» - un cercle de 40 degrés de diamètre occupant 6% du ciel. (Les chercheurs espèrent un financement pour une expansion afin d'approfondir ce domaine.)
Il est possible que le hotspot soit un coup de chance, mais pas très possible, ont ajouté les chercheurs: il y a 1,4 chance sur 10 000. Et ils se tiennent ouverts à de nombreux types de sources: «Outre les noyaux galactiques actifs et les émetteurs de rayons gamma, les sources possibles incluent les radio-galaxies bruyantes, les ondes de choc des galaxies en collision et même certaines sources hypothétiques exotiques telles que la désintégration de ce que l'on appelle« des cordes cosmiques ou des particules massives laissées par le big bang qui a formé l'univers il y a 13,8 milliards d'années », ont déclaré les chercheurs.
Les rayons cosmiques ont été découverts pour la première fois en 1912 et seraient des noyaux d'hydrogène ou les centres de noyaux d'éléments plus lourds comme le fer ou l'oxygène. Les plus hautes énergies de l'étude peuvent provenir uniquement de protons, mais ce n'est pas encore clair.
Le document est disponible en version préimprimée sur Arxiv et a été accepté pour publication dans Astrophysical Journal Letters.
Source: Université de l'Utah
