L'expérience CALET Rayon Cosmique, dirigé par le professeur Shoji Torii de l'Université Waseda au Japon, avec des collaborateurs de LSU et d'autres chercheurs aux États-Unis et à l'étranger, ont réalisé avec succès la mesure de haute précision du spectre électronique des rayons cosmiques jusqu'à 3 téra d'électrons-volts (TeV) en utilisant le télescope électronique CALorimétrique (CALET) sur le module expérimental japonais, l'installation exposée sur la Station spatiale internationale (ISS). Cette expérience est la première à effectuer des mesures directes d'électrons de haute énergie dans l'espace.

L'équipe CALET a publié ses premiers résultats dans Lettres d'examen physique 1er novembre.

L'expérience CALET est financée par l'Agence spatiale japonaise (JAXA), l'Agence spatiale italienne (ASI), et la Nasa. Jean Wefel, professeur émérite au département de physique et d'astronomie de LSU, est le porte-parole de l'équipe américaine CALET, qui comprend LSU (principale institution américaine), Centre de vol spatial Goddard de la NASA, Université de Washington, et l'Université de Denver. Les autres chercheurs de LSU travaillant avec le projet sont le doctorant Nick Cannady, les associés de recherche Doug Granger et Amir Javaid, ancien premier cycle de LSU Anthony Ficklin, et les professeurs de physique et d'astronomie Greg Guzik et Mike Cherry.

"Les électrons de haute énergie sont difficiles à mesurer, mais important car ils fournissent potentiellement des informations sur les sources astrophysiques proches de rayonnement de haute énergie et/ou de matière noire, " a déclaré Cherry. " Les premiers résultats fournissent un soupçon de structure anticipée dans le spectre des hautes énergies, ce qui peut indiquer la présence d'une source proche de particules de haute énergie comme un pulsar ou l'annihilation de la matière noire."

CALET a été installé sur l'ISS en août 2015 et accumule des données scientifiques depuis octobre 2015 avec un objectif de cinq ans de fonctionnement. CALET est la première mission spatiale japonaise dédiée à l'observation des rayons cosmiques.

L'origine et l'accélération des rayons cosmiques sont encore l'un des mystères cosmiques, et les électrons des rayons cosmiques sont l'une des cibles les plus importantes de la recherche sur les rayons cosmiques à haute énergie. Cependant, afin d'observer les électrons de haute énergie, il est nécessaire d'avoir (1) une mesure d'énergie de haute précision de chaque particule de rayon cosmique, (2) sensibilité pour détecter le flux d'électrons très rare, et (3) la capacité d'identifier les électrons enfouis sous le plus 1, 000 fois plus de flux de protons cosmiques. Ainsi, la mesure des électrons au-dessus de 1 TeV a été un objectif difficile à atteindre.

Le calorimètre de CALET, avec ses capacités uniques et cruciales, permet aux scientifiques d'effectuer des mesures précises des électrons des rayons cosmiques dans la région du TeV grâce à l'exposition à long terme disponible sur l'ISS.

Cette mesure démontre la capacité de CALET à faire une mesure directe précise des électrons au-dessus de 1 TeV qui était difficile pour les expériences passées. Avec cinq années d'observations, CALET atteindra des statistiques près de six fois supérieures par rapport à ce premier résultat, et permettra de réduire les incertitudes systématiques, y compris celle de la réponse du détecteur. L'objectif du projet est de repousser la limite d'énergie à 20 TeV et d'obtenir le spectre d'énergie précis, permettant, espérons-le, de démontrer définitivement la présence de sources de rayons cosmiques astrophysiques proches et/ou de révéler la nature de la matière noire.