Post by Andrei Tchentchik on Aug 25, 2020 15:40:59 GMT 2
(#493).- L'antimatière dans notre Galaxie '2'.
L'antimatière dans notre Galaxie '2'.
Richard Taillet
Enseignant Chercheur Physique.
Publié le 07/01/2005 – Modifié le 28/10/2015.
Archives
A - Les positrons
Notre galaxie contient des positrons, qu'on observe de manière directe comme les antiprotons, mais aussi de manière indirecte, par la radiation qu'ils émettent en s'annihilant avec les électrons. En effet, cette radiation a une énergie bien déterminée (511 keV), ce qui la rend très caractéristique. On peut ainsi cartographier, dans le ciel, la quantité de positrons dans la galaxie. Les positrons ne peuvent pas voyager très loin de l'endroit où ils sont créés (d'une part car ils sont piégés par les champs magnétiques, et d'autre part car ils s'annihilent), et ce qu'on cartographie n'est pas très éloigné de la position des sources de positrons.
Le satellite CGRO, avec à son bord les modules OSSE, EGRET, BATSE et COMPTEL.
Voici les cartes de l'intensité de cette radiation d'annihilation que l'on a observée. A gauche (cliquer dessus pour le lien vers Astronomy Picture of the Day), celle qui résulte de l'analyse des 9 ans d'observations du module OSSE (Oriented Scintillation Spectrometer Experiment) sur le satellite CGRO. A droite, celle provenant de 6 mois d'observations du module SPI sur le satellite INTEGRAL.
Carte de la distribution de radiation d'annihilation électron-positron dans la galaxie, prise par OSSE
On voit sur la première image un gros point central, deux bras latéraux (dirigés le long du plan galactique) et une "cheminée verticale". Ces excroissances ont été beaucoup discutées. On pourrait penser, à première vue, que les bras latéraux sont reliés à la présence dans le disque d'éléments radioactifs par ß+. Nous allons voir tout de suite qu'il n'en est rien. En fait, nous n'allons pas beaucoup commenter cette image, pour la raison suivante : OSSE n'était pas un imageur, et l'image présentée ici a été obtenue après un traitement des données sans doute trop optimiste. On notera que l'image d'OSSE semble, à l'œil, plus fine que celle d'INTEGRAL, alors que la résolution spatiale de ce dernier est en réalité beaucoup plus fine ! Le satellite INTEGRAL, avec ses résolutions spatiale et spectrale bien meilleures, n'a observé que l'émission centrale, et nous n'allons concentrer la discussion sur ce point.
Image obtenue par INTEGRAL. Cette carte et celle du-dessus, sont centrées sur le centre Galactique, et sont représentées à la même échelle.
Les processus qui conduisent à l'émission de positrons dans la Galaxie sont encore une fois les mêmes que ceux décrits dans les pages précédentes : des désintégrations radioactives et les phénomènes de haute énergie.
(Suite : (#494).- L'antimatière dans notre Galaxie '2' Suite…).
F I N .
L'antimatière dans notre Galaxie '2'.
Richard Taillet
Enseignant Chercheur Physique.
Publié le 07/01/2005 – Modifié le 28/10/2015.
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A - Les positrons
Notre galaxie contient des positrons, qu'on observe de manière directe comme les antiprotons, mais aussi de manière indirecte, par la radiation qu'ils émettent en s'annihilant avec les électrons. En effet, cette radiation a une énergie bien déterminée (511 keV), ce qui la rend très caractéristique. On peut ainsi cartographier, dans le ciel, la quantité de positrons dans la galaxie. Les positrons ne peuvent pas voyager très loin de l'endroit où ils sont créés (d'une part car ils sont piégés par les champs magnétiques, et d'autre part car ils s'annihilent), et ce qu'on cartographie n'est pas très éloigné de la position des sources de positrons.
Le satellite CGRO, avec à son bord les modules OSSE, EGRET, BATSE et COMPTEL.
Voici les cartes de l'intensité de cette radiation d'annihilation que l'on a observée. A gauche (cliquer dessus pour le lien vers Astronomy Picture of the Day), celle qui résulte de l'analyse des 9 ans d'observations du module OSSE (Oriented Scintillation Spectrometer Experiment) sur le satellite CGRO. A droite, celle provenant de 6 mois d'observations du module SPI sur le satellite INTEGRAL.
Carte de la distribution de radiation d'annihilation électron-positron dans la galaxie, prise par OSSE
On voit sur la première image un gros point central, deux bras latéraux (dirigés le long du plan galactique) et une "cheminée verticale". Ces excroissances ont été beaucoup discutées. On pourrait penser, à première vue, que les bras latéraux sont reliés à la présence dans le disque d'éléments radioactifs par ß+. Nous allons voir tout de suite qu'il n'en est rien. En fait, nous n'allons pas beaucoup commenter cette image, pour la raison suivante : OSSE n'était pas un imageur, et l'image présentée ici a été obtenue après un traitement des données sans doute trop optimiste. On notera que l'image d'OSSE semble, à l'œil, plus fine que celle d'INTEGRAL, alors que la résolution spatiale de ce dernier est en réalité beaucoup plus fine ! Le satellite INTEGRAL, avec ses résolutions spatiale et spectrale bien meilleures, n'a observé que l'émission centrale, et nous n'allons concentrer la discussion sur ce point.
Image obtenue par INTEGRAL. Cette carte et celle du-dessus, sont centrées sur le centre Galactique, et sont représentées à la même échelle.
Les processus qui conduisent à l'émission de positrons dans la Galaxie sont encore une fois les mêmes que ceux décrits dans les pages précédentes : des désintégrations radioactives et les phénomènes de haute énergie.
(Suite : (#494).- L'antimatière dans notre Galaxie '2' Suite…).
F I N .
