Le concept de cet artiste montre l’un des vaisseaux spatiaux Voyager de la NASA pénétrant dans l’espace interstellaire, ou dans l’espace entre les étoiles Cette région est dominée par le plasma éjecté par la mort d’étoiles géantes il y a des millions d’années Un plasma plus chaud et plus clairsemé remplit l’environnement à l’intérieur de notre bulle solaire Crédit: NASA

Dans une nouvelle étude, une équipe de physiciens dirigée par l’Université de l’Iowa rapporte la première détection de sursauts d’électrons de rayons cosmiques accélérés par des ondes de choc provenant d’éruptions majeures sur le soleil La détection, effectuée par des instruments à bord des vaisseaux spatiaux Voyager 1 et Voyager 2, s’est produite alors que les Voyagers poursuivent leur voyage vers l’extérieur à travers l’espace interstellaire, ce qui en fait le premier vaisseau à enregistrer cette physique unique dans le royaume entre les étoiles.

Ces sursauts d’électrons nouvellement détectés sont comme une protection avancée accélérée le long des lignes de champ magnétique dans le milieu interstellaire; les électrons voyagent presque à la vitesse de la lumière, environ 670 fois plus vite que les ondes de choc qui les ont initialement propulsés Les sursauts ont été suivis par des oscillations d’ondes de plasma causées par des électrons de faible énergie arrivant aux instruments des Voyagers quelques jours plus tard – et enfin, dans certains cas, par l’onde de choc elle-même aussi longtemps qu’un mois après cela.

Le vaisseau spatial Voyager continue de faire des découvertes alors même qu’il voyage dans l’espace interstellaire Dans une nouvelle étude, des physiciens de l’Université de l’Iowa rapportent la détection par les Voyagers des électrons des rayons cosmiques associés aux éruptions du soleil – à plus de 14 milliards de kilomètres Crédit: NASA / JPL-Caltech

Les ondes de choc émanaient des éjections de masse coronale, des expulsions de gaz chaud et d’énergie qui se déplacent vers l’extérieur du soleil à environ un million de miles par heure Même à ces vitesses, il faut plus d’un an pour que les ondes de choc atteignent le vaisseau spatial Voyager, qui a voyagé plus loin du soleil (plus de 14 milliards de kilomètres et plus) que n’importe quel objet fabriqué par l’homme.

“Ce que nous voyons ici précisément est un certain mécanisme par lequel, lorsque l’onde de choc entre pour la première fois en contact avec les lignes de champ magnétique interstellaire traversant le vaisseau spatial, elle réfléchit et accélère certains des électrons des rayons cosmiques”, explique Don Gurnett, professeur émérite de physique et l’astronomie à l’Iowa et l’auteur correspondant de l’étude «Nous avons identifié grâce aux instruments à rayons cosmiques que ce sont des électrons qui ont été réfléchis et accélérés par des chocs interstellaires se propageant vers l’extérieur à partir d’événements solaires énergétiques au soleil. C’est un nouveau mécanisme”

La découverte pourrait aider les physiciens à mieux comprendre la dynamique sous-jacente aux ondes de choc et au rayonnement cosmique qui proviennent des étoiles torrentielles (dont la luminosité peut varier brièvement en raison d’une activité violente à leur surface) et des étoiles qui explosent La physique de ces phénomènes serait importante à prendre en compte lors de l’envoi d’astronautes en excursions lunaires ou martiennes prolongées, par exemple, au cours desquelles ils seraient exposés à des concentrations de rayons cosmiques dépassant de loin ce que nous expérimentons sur Terre.

Les physiciens pensent que ces électrons dans le milieu interstellaire sont réfléchis par un champ magnétique renforcé au bord de l’onde de choc et ensuite accélérés par le mouvement de l’onde de choc Les électrons réfléchis s’enroulent ensuite le long des lignes de champ magnétique interstellaire, gagnant de la vitesse à mesure que la distance entre eux et le choc augmente

Dans un article publié en 2014 dans la revue Astrophysical Letters, les physiciens JR Jokipii et Jozsef Kota ont décrit théoriquement comment les ions réfléchis par les ondes de choc pouvaient être accélérés le long des lignes de champ magnétique interstellaire L’étude actuelle s’intéresse aux sursauts d’électrons détectés par le vaisseau spatial Voyager qui seraient accélérés par un processus similaire

“L’idée que les ondes de choc accélèrent les particules n’est pas nouvelle”, déclare Gurnett «Tout dépend de son fonctionnement, du mécanisme Et le fait que nous l’ayons détecté dans un nouveau domaine, le milieu interstellaire, qui est très différent de celui du vent solaire où des processus similaires ont été observés Personne ne l’a vu avec une onde de choc interstellaire, dans un tout nouveau milieu vierge”

Référence: «Un modèle de prévision pour les chocs interstellaires d’origine solaire: observations Voyager 1 et 2» par D UNE Gurnett, W S Kurth, E C Pierre, A C Cummings, B Heikkila, N Lal, S M Krimigis, R B Decker, N F Ness et L F Burlaga, 3 décembre 2020, The Astronomical JournalDOI: 103847 / 1538-3881 / abc337

Les co-auteurs incluent William Kurth de l’Iowa; Edward Stone et Alan Cummings du California Institute of Technology; Bryant Heikkila, Nand Lal et Leonard Burlaga du centre de vol spatial Goddard de la NASA; Stamatios Krimigis et Robert Decker du Laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins; et Norman Ness de l’Université du Delaware

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– Le Le vaisseau spatial Voyager détecte un nouveau type de sursaut d’électrons solaires
Physique unique dans l’espace interstellaire: le vaisseau spatial Voyager détecte un nouveau type d’éclatement d’électrons solaires
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Espace: le vaisseau spatial Voyager détecte un nouveau type de sursaut d’électrons solaires

Source: https://scitechdaily.com/unique-physics-in-interstellar-space-voyager-spacecraft-detect-new-type-of-solar-electron-burst/

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