Bonjour,
Est-ce qu'un rayon cosmique décélère ?
Si non pourquoi ? Ne devrait-il pas être freiné par sa masse ?
Si oui, dans ce cas détecte-t-on des rayons cosmiques dont les vitesses sont largement inférieures à "presque la vitesse de la lumière" ?
Merci à vous qui en connaissez un rayon !
Bonjour,
Dans l'espace, rien n'est freiné par la masse : revoyez Newton, l'impulsion se conserve.
On réserve le nom de rayons cosmiques aux plus rapides, donc les particules dont la vitesse est proche de la lumière, sinon ce sont des météorites ou du vent solaire. Une particule de vitesse lente ne peut pas venir de bien loin.
A très haute vitesse les particules sont freinées dans l'atmosphère et surtout réagissent avec elles en créant une gerbe de particules variées, ce qui permet parfois de retrouver leur énergie initiale et parfois leur nature.
Comprendre c'est être capable de faire.
Il me semble que tu es victime d'un problème sémantique regrettable : ce qu'on appelle d'une part le rayonnement cosmique et de l'autre le vent solaire ont fondamentalement la même composition. Seules leurs origines diffèrent. Ils ont constitués de deux choses totalement différentes :Leur comportement et leurs effets sont totalement différents.
- des rayonnements électromagnétiques, donc de photons, dont la vitesse est par définition constante et égale à C ; ils peuvent être déviés gravitationnellement ;
- des particules, essentiellement des protons et des électrons, donc massives, qui ont été éjectées par des astres (comme le soleil) et qui ont une vitesse quelconque et qui peuvent subir une accélération gravitationnelle.
Nico
Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.
Tiens, je me pose une question, et vous la pose du coup : Dans "le vide" interstellaire ou intergalactique ces particules de hautes énergies peuvent-elles être freinées par interaction avec le fond diffus cosmologique?
Bonsoir,
bien sûr. Les particules de haute énergie peuvent interagir avec les photons du fond diffus. Un proton peut par exemple après interaction avec un photon donner naissance à un pion positif et un neutron ou un pion "zéro" et un proton ou encore une paire électron/positron et un proton.
Merci!
Du coup est-ce que ça signifie que les rayons cosmiques sont originaires de l'espace "local" ?
(Parce que j'imagine que leur vitesse serait bien moindre s'ils avaient été freinés par le CMB sur des milliards d'années-lumière...)
Vaste problème. Il existe une limite théorique (la limite GZK) qui précise que des particules de plus de 5.10^19 eV (des protons pour l'essentiel) ne peuvent avoir parcouru plus de 50 mégaparsecs (plus de 160 millions d'années lumière) avant d'arriver jusqu'à la Terre sinon elles se seraient désintégrées lors de leur voyage. Cette limite ne s'applique donc qu'aux sources distantes. Il est alors possible que les rayons cosmiques qu'on observe proviennent de l'intérieur de notre propre galaxie ou de son environnement proche.
Mon intuition était donc correcte (pour une fois)!
Par contre, je ne comprends pas pourquoi cela concerne seulement les particules de plus de 5.10^19 eV... Les rayons cosmiques moins énergétiques doivent également intéragir avec le CMB, non?
Reprenons. La théorie prévoit que des rayons cosmiques venant de régions au-delà de 50 Mpc ne peuvent pas avoir une énergie supérieure à 5.10^19 eV lorsqu'ils atteignent la Terre (à cause des interactions à l'origine des pertes d'énergie). C'est peut être plus clair.
Il semblerait toutefois que certaines observations contrediraient cette théorie... A suivre.
Oui, mais le champs magnétique galactique courbe les trajectoires et les piège dans la galaxie d'origine à basse énergie. Ensuite les particules du rayonnement cosmique (RC) rentrent en interaction avec le gaz du milieu interstellaire (ISM).Envoyé par Oroche
Les pertes subies peuvent être continues ou catastrophiques :
Les pertes continues sont principalement de deux types : pertes par ionisation dans le milieu interstellaire neutre et par l'interaction coulombienne dans le milieu interstellaire ionisé.
Les pertes catastrophiques proviennent de la collision entre un noyau de l'ISM et un noyau du RC et conduisent le plus souvent à sa destruction (fragmentation en noyaux plus petits). On parle de spallations des rayons cosmiques sur le milieu interstellaire pour désigner les réactions nucléaires qui se produisent lors de la collision. De ce fait certains noyaux légers (Bore) sont en surnombre dans le RC.
On peut calculer le temps de résidence des rayons cosmiques au sein de l'ISM en mesurant le rapport B/C (Bore sur Carbone) dans le RC pour une énergie donnée (de l'ordre de 1 GeV/nucléon) et on trouve des valeurs de l'ordre de 10 Ma ce qui est faible.
edit: croisement avec Lansberg
Dernière modification par Gilgamesh ; 17/11/2017 à 22h24.
Parcours Etranges
Je comprends mieux, merci à vous pour les précisions.
Merci @phys4 pour votre réponse.
Le voyage dans l'espace ne demande donc qu'une impulsion de départ si j'ai bien compris ?
Du coup , en ce qui concerne l'énergie nécessaire, les longues distances ne sont pas si inenvisageables que ce que je pensais.
Il faut une impulsion de départ et aussi une impulsion d'arrivée, plus les moyens de protection pour les mauvaises rencontres.
En théorie il est possible d'aller vers les étoiles et les galaxies voisines, l’énergie nécessaire est telle que nous ne voyons aucun moyen raisonnable de procurer à un vaisseau l'impulsion que cela demanderai.
Comprendre c'est être capable de faire.
