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Cycle de conférences du CPPM
A la croisée des deux infinis
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Europe/Paris
Amphithéâtre
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Description
La Terre est constamment arrosée par une pluie de particules provenant de l’espace... En effet, le cosmos est traversé par d’innombrables particules de différents types (photons, neutrinos, particules chargées, etc...), produites lors de phénomènes plus ou moins violents dans notre univers, souvent au sein même de notre galaxie, voire de notre propre Soleil. Cette pluie céleste, c’est le rayonnement cosmique. Ces particules sont directement le lien entre ces sources astrophysiques et notre connaissance. Dans 4 ans, on fêtera le centième anniversaire de leur découverte. L’étude des rayons cosmiques, malgré son grand âge est une discipline actuellement en plein essor dans la physique moderne.
Mais pas la peine de sortir son parapluie cosmique: une grande partie de ce rayonnement est dévié par le champ magnétique terrestre et de plus, il s’atténue considérablement en traversant l’atmosphère. Malgré cette protection, notre corps est traversé par des centaines de particules chargées par seconde (le nombre de ces particules est, en France, de 240 par mètre carré et par seconde). Ces nombres augmentent lorsqu’on prend de l’altitude, par exemple lors d’un voyage en avion (c’est probablement la raison pour laquelle les pilotes portent toujours une casquette !!!).
Cependant, on observe aussi des rayons cosmiques d’énergie beaucoup plus élevée, pouvant atteindre jusqu’à 100 milliard de milliard d’électronvolts - de quoi projeter une balle de tennis, infiniment plus massive, à plus de 200 kilomètres à l’heure. L’origine de ces particules d’ultra-haute énergie – de loin supérieure à ce qui peut être créé sur Terre par les grands accélérateurs de particules, même pour le LHC – ainsi que le ou les mécanismes responsables de leur accélération, restent encore des mystères que les physiciens tentent de percer. Elles pourraient provenir de sources extra-galactiques, comme des noyaux actifs de galaxies ou des quasars. On pense aussi qu’elles pourraient avoir une origine commune avec les sursauts gamma, qui sont parmi les phénomènes astrophysiques les plus violents observés à l’heure actuelle dans l’Univers.
Ainsi les rayons cosmiques sont une source potentielle d’information très précieuse non seulement pour l’étude d’objets astrophysiques, mais aussi pour la compréhension de questions fondamentales concernant les interactions élémentaires. L’apport des accélérateurs dans l’étude de ce dernier sujet est bien entendu primordial avec par exemple la mesure des sections efficaces entre les rayons cosmiques et l’atmosphère qui sont indispensables à la détection de ces particules. En effet les rayons cosmiques ont été à l’origine de nombreuses découvertes... parfois très inattendues !!!
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