Le satellite chinois de détection de la matière noire "Wukong" jette un nouvel éclairage sur l'origine des rayons cosmiques

Le satellite chinois Wukong recherche non seulement la matière noire invisible, mais explore aussi l'origine des rayons cosmiques, des particules à haute énergie qui voyagent à travers l'espace à une vitesse proche de celle de la lumière.

Une équipe de recherche internationale a effectué une mesure précise du spectre des protons, la composante la plus abondante des rayons cosmiques, dans une gamme d'énergie allant de 40 GeV à 100 TeV (un TeV représente 1.000 milliards d'électronvolts, correspondant à 1.000 milliards de fois l'énergie de la lumière visible) avec l'Explorateur de particules de matière noire (DAMPE) de la Chine, également connu sous le nom de Wukong, ou Roi des singes.

C'est la première fois qu'une expérience mesure directement les protons de rayons cosmiques jusqu'à une énergie de 100 TeV avec une haute précision, selon l'équipe de recherche.

Le spectre mesuré montre que le flux de protons augmente à plusieurs centaines de milliards de d'électronvolts, puis retombe à environ 14 TeV, ce qui indique l'existence d'une nouvelle caractéristique spectrale des rayons cosmiques, a déclaré Chang Jin, scientifique en chef du DAMPE et directeur de l'Observatoire de la montagne Pourpre de l'Académie des sciences de Chine (ASC).

"Cette nouvelle découverte revêt une grande importance pour aider les scientifiques à comprendre la source et l'accélération des rayons cosmiques dans la Voie lactée", a déclaré Yuan Qiang, scientifique de l'observatoire.

"Nous supposons que la caractéristique spectrale nouvellement découverte des protons de rayons cosmiques pourrait être produite par une source voisine située à quelques milliers d'années-lumière de la Terre", a poursuivi M. Yuan.

Une autre possibilité est qu'il existe différents types de sources de rayons cosmiques dans la Voie lactée, générant des spectres différents, a ajouté M. Yuan.

"Nous ne savons toujours pas quel genre de corps céleste génère ces rayons cosmiques et de quelle direction ils viennent. Nombre de scientifiques estiment que la majorité des rayons cosmiques galactiques proviennent de restes de supernova. Nous avons besoin de plus d'observations avec différentes méthodes pour répondre aux questions liées au mécanisme d'origine et d'accélération des rayons cosmiques", a indiqué Yue Chuan, scientifique de l'observatoire.

Ces résultats, basés sur les données collectées par le DAMPE au cours de ses deux premières années et demie d'utilisation, ont été publiés en ligne dans le dernier numéro de Science Advances.