L’Antarctique émet des rayons cosmiques et personne ne comprend pourquoi

Le modèle standard de la physique des particules est la théorie qui classifie toutes les particules subatomiques connues, et qui régit les règles des interactions nucléaires faible et forte, ainsi que de l’électromagnétisme. Lorsque les scientifiques observent donc une particule, ils s’attendent à ce qu’elle se comporte selon le modèle standard de la physique des particules.

Sauf que là, ils viennent de découvrir que l’Antarctique émet des particules qui défient carrément les règles établies.

Lac subglaciaire

Quand des rayons cosmiques se comportent bizarrement

Le phénomène s’est produit à deux reprises depuis mars 2016 en Antarctique, et depuis les chercheurs sont perplexes. Au cours de ces étranges évènements, l’Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) de la NASA a détecté des rayons cosmiques bizarres jaillissant de la Terre. L’ANITA est une antenne embarquée sur un ballon qui plane au-dessus du pôle sud. Les scientifiques ont émis plusieurs théories pour tenter d’expliquer le comportement très inhabituel de ces rayons cosmiques «ascendants». Ces théories vont d’une « distribution atypique de matière noire à l’intérieur de la Terre » à des neutrinos stériles (des neutrinos qui ne se transforment que très rarement en matière).

Habituellement, lorsqu’un rayon cosmique, comme un proton par exemple, frappe l’atmosphère, il déclenche une avalanche de particules chargées d’énergie. Ces particules forment alors ce qu’on appelle une gerbe atmosphérique. La trajectoire de cette gerbe s’incline dans le champ magnétique terrestre, produisant des ondes radioélectriques émises en avant de la gerbe comme un phare. Jusque là, ANITA détectait des ondes radio émanant de gerbes atmosphériques descendantes, après que celles-ci aient rebondi sur la glace et réfléchi en direction du ballon.

Un phénomène que la physique actuelle n’explique pas

Les deux signaux étranges détectés par ANITA se comportent de manière complètement différente. En effet, les ondes radioélectriques sont polarisées selon la direction du champ magnétique terrestre. Mais cette polarisation bascule lorsque les ondes radioélectriques se réfléchissent sur la glace. Sauf que l’Antarctique semble émettre des ondes qui conservent leur polarisation d’origine.

Selon Derek Fox, astrophysicien à l’Université d’État de Pennsylvanie et co-auteur de l’étude, la communauté scientifique devrait considérer la possibilité que les résultats d’ANITA indiquent une nouvelle physique. Fox souligne qu’il ne prétend pas avoir découvert une nouvelle particule, mais il reste convaincu que les normes actuelles ne peuvent pas expliquer ce phénomène étrange.

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