Chercheur IFIC Francisco Salesa Greus, avec d'autres membres de la collaboration HAWC, ont détecté des photons de très haute énergie provenant d'une source galactique qui pourraient produire des rayons cosmiques. La détection de neutrinos grâce à des télescopes tels que KM3NeT ou IceCube confirmerait l'étude. Cette découverte a été publiée dans The Lettres de revues astrophysiques .

HAWC est un observatoire de rayons gamma situé au Mexique qui permet de collecter des informations sur les phénomènes les plus violents qui se produisent dans l'univers. Les rayons gamma sont produits dans des phénomènes astrophysiques très énergétiques, comme les explosions de supernova ou les noyaux de galaxies actives et sont constitués de photons de haute énergie qui, lorsqu'ils entrent en contact avec l'atmosphère terrestre, sont absorbés, ce qui rend leur observation difficile.

L'analyse, dirigé par Salesa, chercheur à l'Institut de Physique Corpusculaire (UV-CSIC), montre la détection de photons de haute énergie à partir d'une source galactique, HAWC J1825-134, dont le spectre se poursuit sans interruption jusqu'à des niveaux d'au moins 200 TeV, ce qui impliquerait que cette émission aurait dû être créée par des rayons cosmiques encore plus puissants, de l'ordre du pétaélectronvolt (PeV), ce qui montre leur origine possible. En réalité, il existe plus de 200 sources de rayons gamma qui émettent à des énergies de téraélectronvolts (TeV); mais moins d'une douzaine de sources émettant plus de 100 TeV ont été confirmées.

Selon cette étude, les rayons gamma observés par HAWC seraient le résultat de l'interaction de rayons cosmiques de plus haute énergie avec les molécules d'une zone de haute densité de matière, un nuage moléculaire.

Le résultat d'être devant l'une des sources de rayons cosmiques les plus puissantes découvertes à ce jour pourrait être confirmé avec la détection de neutrinos de HAWC J1825-134 à l'aide de télescopes à neutrinos tels que KM3NeT ou IceCube. Cette source se distingue par sa position idéale pour être observée par le futur KM3NeT.

"Les résultats des observations HAWC J1825134 font de cette source un candidat clair pour l'émission de neutrinos de haute énergie, " dit Francisco Salesa. Avec un télescope du volume de détection de KM3NeT on s'attend à pouvoir observer cette source pendant la période de fonctionnement du détecteur. " HAWC J1825-134 a l'avantage d'être situé dans l'hémisphère sud céleste, qui est la partie du ciel où KM3NeT est le plus sensible, " ajoute Salesa.

Télescopes KM3NeT et IceCube

KM3NeT situé au fond de la mer Méditerranée et IceCube, situé au pôle Sud, sont des détecteurs de neutrinos, les plus petites particules subatomiques non chargées connues à ce jour. Concernant cette recherche, les deux télescopes travailleront pour confirmer les résultats obtenus par HAWC, dans le cas où l'émission attendue de neutrinos est observée comme un produit de l'interaction de rayons cosmiques de haute énergie avec la matière et le rayonnement à la source de production.

Le détecteur KM3NeT, auquel l'IFIC participe activement, est actuellement en construction et dispose déjà de plusieurs lignes de détection opérationnelles. KM3NeT devrait être pleinement opérationnel dans les prochaines années.

Francisco Salesa, chercheur distingué du programme GenT du Département de l'Innovation, Les universités, Société scientifique et numérique du gouvernement valencien, concentre son travail principalement sur l'astronomie multi-messagers, qui vise à étudier les phénomènes astrophysiques observés par différents détecteurs d'astroparticules en coïncidence spatiale et/ou temporelle. Ainsi, même avec peu de statistiques, on peut affirmer de manière fiable que ces événements se sont produits dans la même source cosmique et extraire des informations importantes sur la nature des accélérateurs les plus énergétiques de l'univers.