Une très grande équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en Chine et au Japon a mesuré le photon le plus énergétique jamais enregistré. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit leur étude des données de la Tibet Air Shower Gamma Collaboration et ce qu'ils ont trouvé.

La collaboration Tibet Air Shower Gamma est un observatoire sur le plateau tibétain et les personnes qui le dirigent. Il se compose de 600 détecteurs de particules construits sur un 65, Terrain de 000 m². Son objectif est de détecter des particules subatomiques émanant de l'espace. Les détecteurs y observent les débris de photons entrant en collision avec des particules dans l'atmosphère terrestre et les rayons cosmiques, qui sont principalement des protons et des noyaux atomiques. Les membres de l'équipe avec ce nouvel effort se sont concentrés sur les photons qui se dirigent vers la Terre depuis des endroits lointains. Pour les mesurer, les chercheurs ont exclu les détections de muons, ne laissant que les particules associées aux collisions de photons. Les chercheurs ont pu calculer l'énergie d'un photon donné en utilisant les données des particules qu'il a heurtées.

Les chercheurs rapportent qu'ils ont trouvé ce qu'ils pensent être 24 douches déclenchées par des photons, avec des énergies de photons supérieures à 100 000 milliards d'électrons-volts, dont l'un a enregistré 450 TeV. Ces découvertes représentent les premières mesures de photons de haute énergie de plus de 100 TeV et les plus élevées jamais enregistrées.

Les chercheurs ont également utilisé les données de la collaboration pour suivre les chemins des photons, et ont découvert qu'ils provenaient de la nébuleuse du Crabe, les restes d'une supernova qui a été observée pour la première fois en 1054 après JC. La nébuleuse du Crabe est située dans le bras de Persée de la Voie lactée, environ 6, 500 années-lumière.

L'équipe de recherche a étudié les photons de haute énergie qui se dirigent vers la Terre dans le cadre d'un effort pour comprendre pourquoi ils ont tant d'énergie. La théorie actuelle suggère que les photons tirent leur énergie d'autres particules de haute énergie via la diffusion Compton inverse, dans lequel les photons absorbent l'énergie des particules de haute énergie lorsqu'elles entrent en collision, par exemple, pendant les supernovae. On pense que les photons eux-mêmes ont été créés par des processus impliqués dans le Big Bang.

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