Des astronomes impliqués dans l’expérience Telescope Array dans le désert de l’Ouest de l’Utah ont détecté un rayon cosmique ultra-énergétique (UHECR) avec une énorme énergie de 244 EeV, selon un nouvel article publié dans le journal Science. C’est le rayon cosmique le plus énergétique détecté depuis 1991, lorsque des astronomes ont détecté la particule si célèbre « Oh-My-God » avec une énergie encore plus impressionnante de 320 EeV. Les astronomes ont baptisé cet événement le « Amaterasu » particule, après la déesse du soleil shintoïste censée avoir créé le Japon. On pourrait même l’appeler la « Oh-My-Goddess » particule. Les rayons cosmiques sont des particules subatomiques extrêmement énergétiques se déplaçant dans l’espace à une vitesse proche de celle de la lumière. Techniquement, un rayon cosmique n’est qu’un noyau atomique composé d’un proton ou d’un agrégat de protons et de neutrons. La plupart d’entre eux proviennent du Soleil, mais d’autres viennent d’objets en dehors de notre système solaire. Lorsque ces rayons frappent l’atmosphère de la Terre, ils se désintègrent en une pluie d’autres particules (chargées positivement et négativement). Ils ont été découverts pour la première fois en 1912 par le physicien autrichien Victor Hess lors d’une série de montées dans un ballon à hydrogène pour effectuer des mesures de radiation dans l’atmosphère avec un électroscope. Il a constaté que le taux d’ionisation était trois fois plus élevé que le taux en mer, ce qui a infirmé une théorie concurrente selon laquelle cette radiation provenait des roches de la Terre. Si vous avez déjà vu une chambre à nuages dans un musée des sciences, les traces de rayons cosmiques ressemblent à de petites lignes blanches, semblables à de minuscules traînées de jet. Les rayons cosmiques se déplacent sur une large gamme d’énergies, les moins énergétiques étant les plus courants. Ceux-ci étaient les rayons cosmiques que Hess a détectés et ceux qui sont les plus susceptibles de se produire dans une chambre à nuages de musée. Il existe une limite théorique, proposée en 1965, à la quantité d’énergie qu’un rayon cosmique peut développer : pas plus de 50 EeV en provenance de plus de 300 millions d’années-lumière de la Terre. Cela est dû au rayonnement du fond diffus cosmique, le rayonnement résiduel du Big Bang qui imprègne l’univers, découvert en 1964. Tous les rayons cosmiques se déplaçant plus loin seraient détruits par des interactions avec le CMB avant d’atteindre les détecteurs de la Terre. On l’appelle la « coupe GZK » en l’honneur des scientifiques qui l’ont proposée (Kenneth Greisen, Georgiy Zatsepin et Vadim Kuzmin). La découverte de 1991 de la particule « Oh-My-God » a remis en question cette théorie prévalente, frappant l’atmosphère de la Terre à une vitesse très proche de celle de la lumière et voyageant apparemment de la direction de la constellation de Persée dans l’hémisphère nord. Il a transporté l’équivalent en énergie d’une boule de bowling tombée de la hauteur d’une épaule, empaquetée étroitement dans une particule subatomique. Les astronomes n’ont rien vu de tel depuis, bien qu’ils aient détecté des dizaines d’événements qualifiés d’UHECRs au cours des décennies suivantes.
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