Une traînée de 42 années-lumière révèle comment voyagent les particules cosmiques

Des chercheurs en Chine ont suivi une traînée de rayons X s’étendant sur environ 42 années-lumière dans l’espace, montrant que des particules de haute énergie peuvent parcourir de longues distances dans une direction bien définie plutôt que de se disperser immédiatement dans toutes les directions.

L’équipe a combiné des observations de deux formes de lumière de haute énergie : les rayons X enregistrés par le satellite Tianguan, également connu sous le nom d’Einstein Probe, et les rayons gamma détectés par l’observatoire terrestre LHAASO.

La traînée commence à proximité d’un pulsar situé à environ 4 600 années-lumière de la Terre, dans un nuage qui l’entoure et où les particules sont accélérées jusqu’à des énergies extrêmes. Il s’agit de la plus longue traînée de rayons X connue associée à un tel nuage.

Les observations précédentes n’avaient révélé que quelques années-lumière de cette traînée. Après près de 20 heures d’observation, Tianguan a mis au jour une structure beaucoup plus longue et plus ténue, qui s’étend jusque dans la région où LHAASO avait détecté des rayons gamma d’ultra-haute énergie. La position des signaux et les propriétés de leur rayonnement confortent l’hypothèse selon laquelle une même population d’électrons de haute énergie produit les deux.

Ce lien permet aux chercheurs de suivre le parcours des particules bien au-delà de leur source, remettant en cause l’hypothèse courante selon laquelle elles se dispersent rapidement dans toutes les directions. La raison pour laquelle elles conservent une direction bien définie reste incertaine : un champ magnétique ordonné pourrait les guider, ou un flux de matière dirigé vers l’extérieur pourrait les entraîner. Dans les deux cas, ces observations apportent de nouveaux éléments sur la manière dont les particules énergétiques se déplacent dans l’espace interstellaire.