Découverte des mystères des rayons cosmiques : l'énergie maximale expliquée par les champs magnétiques

ParisLes rayons cosmiques figurent parmi les particules les plus énergétiques connues des scientifiques. Leur énergie dépasse de loin celle des particules accélérées dans des dispositifs avancés tels que le Grand collisionneur de hadrons, avec une différence d'un facteur de 10 millions. Les chercheurs s'efforcent de comprendre pourquoi ces rayons possèdent une telle intensité. Bien qu'ils aient longtemps pensé que des événements cosmiques violents, comme les explosions de supernovae, en étaient la cause principale, de nouvelles découvertes suggèrent que ce pourraient être en réalité les perturbations des champs magnétiques.
Découvertes récentes : les champs magnétiques autour des trous noirs et des étoiles à neutrons jouent un rôle clé dans l'accélération des particules. Contrairement aux explosions soudaines qui augmentent brièvement la vitesse des particules, les perturbations magnétiques augmentent progressivement leur énergie. Cette montée en puissance s'arrête soudainement, déterminant ainsi la limite des hautes énergies que nous observons.
Principaux enseignements :
- Les turbulences magnétiques expliquent mieux l'énergie des rayons cosmiques que l'accélération par chocs.
- Les champs magnétiques s'entremêlent et se déforment, entraînant ainsi l'accélération des particules.
- Ce mécanisme représente une avancée majeure dans la compréhension des environnements cosmiques.
Cette découverte est cruciale non seulement pour comprendre les rayons cosmiques, mais aussi pour explorer le fonctionnement et l'apparence des champs magnétiques dans l'espace. Les champs magnétiques étant omniprésents dans l'univers, approfondir nos connaissances à leur sujet peut nous éclairer sur la formation et l'évolution des galaxies, des étoiles et des planètes. De plus, comprendre ces champs pourrait nous donner des indices sur le comportement de la matière dans l'espace, qui diffère grandement de son comportement sur Terre.
Découverte : des particules solaires énergétiques accélérées par la couronne solaire
Cette découverte rappelle d'autres résultats concernant les particules solaires énergétiques. Luca Comisso et son équipe ont mis en évidence que les champs magnétiques dans la couronne solaire sont liés à l'accélération des particules. Cela établit un lien entre les processus à haute énergie près de notre étoile et ceux dans des environnements extrêmes éloignés.
Cette étude modifie notre compréhension de l'accélération des particules. Elle remet en question des idées anciennes et suggère de mener davantage de recherches sur le rôle des champs magnétiques dans les rayons cosmiques et d'autres phénomènes spatiaux. Grâce à ces nouvelles connaissances, nous pouvons mieux prédire le comportement de ces particules et comprendre leur interaction avec les environnements proches et lointains.
Les scientifiques et les passionnés sont enthousiasmés par ces découvertes. Elles nous montrent qu'il y a encore beaucoup de choses à apprendre sur l'univers. Au fur et à mesure que notre technologie et nos méthodes s'améliorent, nous comprendrons mieux comment fonctionne l'univers.
L'étude est publiée ici:
http://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ad955fet sa citation officielle - y compris les auteurs et la revue - est
Luca Comisso, Glennys R. Farrar, Marco S. Muzio. Ultra-High-Energy Cosmic Rays Accelerated by Magnetically Dominated Turbulence. The Astrophysical Journal Letters, 2024; 977 (1): L18 DOI: 10.3847/2041-8213/ad955f

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