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Les derniers résultats d'AMS révèlent des propriétés inattendues des rayons cosmiques primaires lourds

Le spectromètre magnétique alpha (AMS) installé sur la Station spatiale internationale depuis mai 2011 a mesuré avec une précision sans précédent les spectres des noyaux de néon, de magnésium et de silicium dans les rayons cosmiques.

AMS mesure les spectres des rayons cosmiques, c'est-à-dire le nombre de particules arrivant par unité de surface, angle solide en fonction de la rigidité (momentané/charge).

Comme l'hélium, le carbone et l'oxygène, le néon, le magnésium et le silicium sont des noyaux primaires de rayons cosmiques produits dans les étoiles, puis accélérés lors des explosions de supernovae et libérés dans le milieu interstellaire. D'autres noyaux de rayons cosmiques, comme le lithium, le bore et le carbone, sont plutôt produits par des collisions de rayons cosmiques primaires avec le milieu interstellaire alors qu'ils se propagent à travers la galaxie.

L'étude précise des spectres des noyaux de rayons cosmiques fournit des informations sur les propriétés de leurs sources, sur leurs mécanismes d'accélération et de propagation et sur les propriétés du milieu interstellaire.

La nouvelle mesure AMS des spectres des noyaux de néon, de magnésium et de silicium révèle que ces trois rayons cosmiques primaires lourds présentent une dépendance identique en termes de rigidité.
De manière inattendue, leur forme spectrale est différente de celle des rayons cosmiques primaires plus légers (hélium, carbone et oxygène), dont il a été question dans une précédente publication de l'AMS. La différence observée est prouvée par un effet de 5 sigmas.

Ces nouveaux résultats sont le fruit des travaux d'analyse de données effectués par le groupe AMS du Département de physique nucléaire et des particules de l'Université de Genève, dirigé par le Dr Mercedes Paniccia. D'autres analyses indépendantes ont été réalisées par les groupes AMS du MIT (États-Unis), du CIEMAT (Espagne) et de l'université de Bologne (Italie).

Ces nouvelles mesures de l'AMS ont été publiées aujourd'hui, le 29 mai 2020, dans Physics Review Letters. Le document a été sélectionné comme suggestion des rédacteurs de la LRP et mis en évidence dans le journal Physics.

 

Lien vers l'article : https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.211102

Contact : Mercedes.Paniccia(at)unige.ch

 

29 mai 2020
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