COSMO-INFO…11
25 janvier 2004
De l'antimatière au centre de la Galaxie !
Le satellite européen Intégral d'observation en rayons gamma vient de célébrer sa première année de bons et loyaux services. Des chercheurs – dont M. Cassé de l'Institut d'Astrophysique de Paris et J. Paul du CEA/Saclay – ont publié un certain nombre d'articles suite à l'observation de fortes émissions gamma dans le centre de la Galaxie à une énergie de 511 keV, caractéristique des annihilations d'électrons et de positons (1) c'est-à-dire de matière et d'antimatière.
Ces émissions, déjà détectées en 1997 par le satellite américain CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) ont pu être cartographiées avec une meilleure précision par Intégral et il semble bien qu'elles soient assez bien réparties dans le bulbe galactique, dans une région d'environ 12° autour du centre.
Le flux mesuré est considérable et a
été estimé à quelques 1,5 1043 positons par
seconde ! Mais d'où peut provenir toute cette antimatière ?
Elle a sûrement été produite récemment par des processus très énergétiques : supernovae de divers types, accrétion et jets de matière au voisinage d'astres massifs comme des étoiles à neutrons ou des trous noirs, action de rayons cosmiques sur le milieu interstellaire, éruptions stellaires d'étoiles plus ou mois massives et instables, etc….
Carte gamma partielle de la Galaxie établie par le spectromètre SPI. Les zones jaunes correspondent aux émissions les plus intenses, les bleues aux émissions les plus faibles. © ESA-SPI team
Après réflexion, deux explications semblent aujourd'hui prévaloir :
- Explosion d'étoiles très massives de plusieurs dizaines de masses solaires, en hypernovae ; il suffirait, disent les scientifiques, d'une explosion de ce type tous les 5000 ans pour produire le flux d'antimatière nécessaire.
- Présence de matière noire dans le centre galactique, sous forme de particules exotiques envisagées dans certains développements théoriques, qui pourraient se désintégrer et produire des positons dont on détecte l'interaction avec des électrons ( MeV dark matter : has it been detected ? C. Boehm and al. Physical Review astro-ph/0309686)
La dernière hypothèse est bien sûr assez spéculative! Mais les observations continuent et la plus au moins grande uniformité des émissions permettra de privilégier une ou l'autre des hypothèses. On a peut-être observé au centre de notre galaxie une manifestation autre que gravitationnelle de la matière noire.
(1) Le positon est une anti-particule qui a la même masse que l'électron, mais une charge électrique opposée.
Références :
Un océan d'antimatière dans la Voie Lactée. Sciences et Avenir décembre 2003
La source d'antimatière du centre galactique. CEA/DSM-DAPNIA Actualités
http://www-dapnia.cea.fr/Phys/Sap/
Antimatter clouds and fountain discovered in the milky way