Rayon cosmique
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Vous avez de Le rayonnement cosmique est un flux de particules chargées électriquement se déplaçant à très grande vitesse. Il s'agit principalement de protons (entre 85 et 90 %) et de noyaux d'hélium ou hélions (de 9 à 14 %), le reste étant constitué d'électrons, de différents nucléons (noyaux d'atomes) et autres particules élémentaires.
Les rayons cosmiques participent à la formation des ceintures de Van Allen.
[modifier] Histoire
En 1912, le physicien autrichien Victor Franz Hess découvre l'existence de radiations dont l'intensité augmente avec l'altitude. Il en conclut à l'origine cosmique de ce rayonnement.
Les gerbes atmosphériques, découvertes en 1938 par l'astronome français Pierre Auger sont des faisceaux de particules secondaires provoqués par l'impact de particules primaires provenant de l'espace avec les atomes de la haute atmosphère. Ces particules ont une énergie qui peut atteindre 1020 eV (électron-volt). Ce sont les particules secondaires qui sont détectées au sol. Le rayonnement cosmique primaire, constitué principalement de protons produit des gerbes de mésons (pi chargés de durée de vie 0.026 microsec) se désintégrant eux mêmes en muons (durée de vie 2.2 microsec) qui se désintègrent en électrons de faible parcours et neutrinos. Sans l'effet relativiste de dilatation du temps la plupart des muons n'atteindraient pas le sol où il subsisterait surtout des neutrinos indétectables. Belle confirmation de la relativité.
[modifier] Origine
Le Soleil est en partie responsable du rayonnement cosmique mais les particules les plus énergétiques proviennent de l'espace interstellaire et intergalactique ; elles auraient pour origine l'explosion de supernovae, selon l'hypothèse émise en 1949 par le physicien italien Enrico Fermi, mais cela n'est pas confirmée actuellement.
Ainsi, leur provenance est encore en partie un mystère, mais qui devrait bientot s'éclaircir avec la mise en service depuis 2004 de l'Observatoire Pierre Auger à Malargüe en Argentine. Pour les particules les plus puissantes (les zetta-particules, au-delà de 5*1019 eV) les observations restent encore très peu nombreuses (moins d'une gerbe par an dans des observatoires très spécialisés comme le Fly's Eye de l'Université de l'Utah ou l'Akeno Giant Air Shower Array). Les phénomènes physiques à l'origine sont mal connus et font certainement appels aux phénomènes astronomiques les plus énergétiques connus dans la nature : noyau actif de galaxie, sursaut gamma, trou noir, etc.
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