Cette découverte marque une étape décisive vers la résolution du mystère des rayons cosmiques.
Une vaste équipe internationale, incluant une contribution majeure de chercheurs de la Vrije Universiteit Brussel (VUB) et de l’Université Libre de Bruxelles (ULB), a identifié une source de neutrinos cosmiques de haute énergie. Grâce au télescope à neutrinos IceCube, situé en Antarctique, ils ont détecté un neutrino ultra-énergétique provenant d’un trou noir supermassif au cœur d’une galaxie distante d’environ 4 milliards d’années-lumière de la Terre.
Les neutrinos sont des particules subatomiques quasi fantomatiques, produites lors de processus extrêmes dans l’Univers, comme les explosions de supernovas ou l’engloutissement de matière par des trous noirs supermassifs. Ces phénomènes accélèrent les protons à des vitesses relativistes, générant des neutrinos.
Contrairement aux protons, particules chargées déviées par les champs magnétiques interstellaires, les neutrinos, neutres électriquement, voyagent sur des milliards d’années-lumière jusqu’à nous.
Le 22 septembre 2017, l’observatoire IceCube, près du pôle Sud, a enregistré un neutrino de très haute énergie. Son origine a été retracée grâce à la collaboration de 18 observatoires et télescopes spatiaux, orientés vers la zone indiquée.
Les observations conjointes confirment que le neutrino émanait d’un blazar connu, une galaxie elliptique géante abritant un trou noir supermassif actif. Ce blazar agit comme un accélérateur de particules cosmiques, prouvant qu’il produit des neutrinos et probablement des protons de haute énergie, principaux constituants des rayons cosmiques.
Les rayons cosmiques sont un flux continu de particules ultra-énergétiques tombant sur Terre depuis l’espace. Leur énergie peut atteindre cent millions de fois celle des collisions au Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN.
Bien que leur provenance extragalactique soit établie, les sources précises restaient mystérieuses. Cette découverte montre que les galaxies actives, comme les blazars, en sont des productrices majeures.
Les résultats sont publiés le 13 juillet 2018 dans la revue Science.
