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 énergie de 244 EeV, selon un nouvel article publié dans la revue 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 de 320 EeV. Les astronomes ont baptisé cet événement le « Amaterasu », du nom de la déesse japonaise du soleil censée avoir créé le Japon. On pourrait même l’appeler la « Oh-My-Goddess ». Les rayons cosmiques sont des particules subatomiques très 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 amas de protons et de neutrons. La plupart des rayons cosmiques proviennent du Soleil, mais d’autres proviennent 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 (à charge positive et négative). Les rayons cosmiques ont été découverts en 1912 par le physicien autrichien Victor Hess lors d’une série de montées en 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 supérieur à celui de la mer, infirmant ainsi 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 aux minuscules traînées de condensation laissées par les avions. Les rayons cosmiques se présentent sous une large gamme d’énergies, les moins énergétiques étant les plus courants. Ce sont les rayons cosmiques que Hess a détectés et qui sont les plus susceptibles de se retrouver dans une chambre à nuages de musée. Il existe une limite théorique, proposée en 1965, à l’énergie que peut atteindre un rayon cosmique : pas plus de 50 EeV provenant de plus de 300 millions d’années-lumière de la Terre. Cela est dû au fond diffus cosmologique, un rayonnement émis après le 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. Cette limite est connue sous le nom de limite GZK, du nom des scientifiques qui l’ont proposée (Kenneth Greisin, Georgiy Zatsepin et Vadim Kuzmin). La découverte de la particule « Oh-My-God » en 1991 a remis en question cette théorie prévalente, frappant l’atmosphère de la Terre à une vitesse très proche de celle de la lumière et apparemment provenant de la constellation de Persée dans l’hémisphère nord. Cette particule transportait l’équivalent énergétique d’une boule de bowling lâchée à hauteur d’épaule, condensée en une particule subatomique. Les astronomes n’ont pas vu son égal depuis, bien qu’ils aient détecté des dizaines d’événements qualifiés de UHECRs au cours des décennies suivantes.
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