Planète Des chercheurs de l’ULB ont contribué à identifier pour la première fois la source de particules associées au rayonnement cosmique.

C’est un pas supplémentaire dans la compréhension d’un des nombreux mystères que recèle encore l’univers. Une équipe internationale d’astronomes, dont font partie des chercheurs de l’Université libre de Bruxelles, a annoncé jeudi être parvenue à identifier pour la première fois une source à l’origine des rayons cosmiques.

Cette découverte, publiée dans la revue "Science", a été réalisée dans le cadre du projet IceCube auquel les scientifiques de l’ULB sont étroitement associés. Installé au pôle Sud et dirigé par le Belge Francis Halzen, professeur à l’université du Wiconsin, cet observatoire à neutrinos est composé d’un réseau reliant de multiples capteurs implantés sous la glace. L’observation de ces particules constitue un nouveau champ prometteur de l’astronomie, explique Juan Antonio Aguilar Sanchez, investigateur principal du groupe IceCube de l’ULB.

Un trou noir dans la constellation d’Orion

Pour "lire" dans l’univers, les chercheurs ont historiquement utilisé les photons "parce que c’est la chose la plus facile et la plus évidente", poursuit notre interlocuteur. Ces "grains de lumière" constituent en effet les particules les plus répandues dans le cosmos. Cependant, ces photons sont des particules très énergétiques qui sont facilement absorbées par d’autres éléments qui composent la matière de l’univers. "Les neutrinos, eux, ont l’avantage de faiblement interagir avec la matière, ils peuvent donc voyager sur de plus longues distances", souligne M. Aguilar Sanchez. Ils sont ainsi capables d’atteindre la Terre depuis les zones les plus extrêmes de l’univers, à des milliards d’années-lumière de celle-ci.

Surtout, ces "particules fantômes" sont associées aux rayons cosmiques. Découvert il y a plus d’un siècle, ce rayonnement composé de protons, d’électrons et de noyaux atomiques reste un mystère. Provenant en grande partie de galaxies extérieures à la nôtre, l’origine de ces rayons n’a jamais pu être identifiée car leurs trajectoires sont chamboulées par les puissants champs magnétiques qui balaient l’univers. Un problème qui n’affecte pas les neutrinos. Et, tout comme ces derniers, ces rayons sont produits "quand il y a de grands accélérateurs à particules", explique l’astronome.

Grâce à IceCube, les scientifiques ont détecté un neutrino qui a frappé la glace du pôle Sud le 22 septembre 2017. Avec l’appui de divers instruments d’observation, dont le télescope spatial Fermi, ils ont pu remonter en temps réel le fil de sa trajectoire qui les a menés vers une galaxie lointaine, située à 4 milliards d’années-lumière de la Terre. Baptisée TXS0606-056, la zone où a pris naissance le neutrino témoin est ce que les astronomes nomment un "blazar", une galaxie formée autour d’un trou noir supermassif, dont la masse équivaut à plusieurs millions de fois celle du Soleil.