Regards sur la science

Nuage d’antimatière

par Kamil Fadel - SPS n° 313, juillet 2015

Durant l’été 2009, les physiciens d’un centre américain de recherche sur l’atmosphère (le National Center of Atmospheric Research) font une découverte pour le moins inattendue. Lors d’un vol à bord d’un avion équipé de détecteurs de particules, les chercheurs mesurent une quantité trop importante de positons (antiélectrons) lorsque leur avion pénètre par inadvertance dans un nuage orageux particulièrement violent. On sait depuis longtemps qu’éclairs et coups de foudre peuvent donner naissance à des antiélectrons à travers un mécanisme bien connu. En effet, lors de la décharge électrique – qui résulte de différences de potentiels très importantes de plusieurs centaines de millions de volts – des électrons peuvent être accélérés à des vitesses extrêmement élevées. Cette accélération très violente mais aussi le choc d’un électron contre un atome, le décélérant tout aussi violemment, produisent des photons gamma. Ensuite, en interagissant avec un atome, un tel photon peut donner naissance à une paire électron-antiélectron à condition que son énergie soit au moins égale à l’énergie de masse E0 de la paire, soit 2me.c², où c² est le carré de la vitesse de la lumière dans le vide et 2me la masse de la paire. Ainsi, la production de positons dans un éclair ou un coup de foudre est nécessairement accompagnée d’une importante émission de photons gamma. C’est là où le bât blesse, car les chercheurs ont détecté dix fois trop de positons compte tenu du flux relativement faible de gamma mesuré, donc des positons sans les gamma associés ! Cette observation réalisée il y a six ans vient d’être rendue publique, aucune explication satisfaisante n’ayant pu être apportée à ce jour.

Source : [www.nature.com/news/rogue-an...]

Mis en ligne le 19 septembre 2015
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