L'astrophysicien Cao Zhen ouvre une trappe en acier sur un plateau tibétain balayé par le vent et descend une échelle dans l'obscurité d'encre. Sa lampe de poche repère un bateau flottant sur un bassin d'eau purifiée au-dessus de milliers d'orbes scintillants de la taille de ballons de plage.

Il se trouve à l'intérieur d'un observatoire de 175 millions de dollars qui n'est pas techniquement complet mais qui a déjà découvert quelque chose de fascinant :des sursauts de rayons gamma provenant de l'espace extra-atmosphérique qui pourraient un jour aider à expliquer comment la matière est créée et distribuée dans l'univers.

Le Grand Observatoire des Douches Aériennes en Haute Altitude, le plus gros appareil du genre, a détecté une douzaine de sources de rayons gamma à ultra haute énergie, selon une étude de la revue Nature, de ce que Cao appelle « de nombreux points chauds, " dans notre galaxie de la Voie lactée.

Les rayons gamma d'une telle énergie n'ont jamais été détectés auparavant, et les résultats suggèrent que ces rayons peuvent provenir non seulement d'étoiles mourantes, mais sont également générés à l'intérieur de jeunes étoiles massives.

"Ces résultats sont vraiment étonnants, parmi les plus excitants que j'aie jamais vus, " a déclaré Alan Watson, un astrophysicien travaillant avec l'Observatoire Pierre Auger en Argentine.

L'équipe de Cao a retracé 530 rayons gamma de haute énergie jusqu'à 12 sources, dont un amas massif de jeunes étoiles appelé Cygnus Cocoon et le nuage interstellaire appelé Nébuleuse du Crabe.

Les rayons gamma sont un type de rayonnement extrême généré par les explosions les plus chaudes et les plus brillantes de l'univers, comme quand une grande étoile implose. Ces implosions créent également la matière qui compose les planètes et tout ce qui y vit, y compris nous. De toutes les ondes électromagnétiques de l'univers, les rayons gamma ont les longueurs d'onde les plus petites et le plus d'énergie. Ils peuvent libérer plus d'énergie en 10 secondes que notre soleil en 10 milliards d'années.

Le bassin d'eau purifiée à LHAASO que Cao a traversé mesure les éclats d'obus subatomiques - la "douche d'air" au nom de l'observatoire - créé lorsque des rayons gamma et des particules de haute énergie appelées rayons cosmiques s'écrasent dans l'atmosphère terrestre.

Les éclats d'obus contiennent des particules mystérieuses appelées muons qui peuvent être vues comme de faibles éclairs bleus connus sous le nom de rayonnement Cherenkov dans l'eau sombre de l'observatoire. Le tableau de 3, 120 globes de la taille d'un ballon de plage contiennent de minuscules capteurs qui mesurent le rayonnement.

"Nous pouvons retracer ces rayons gamma jusqu'à leur source dans le ciel, " dit Cao, vêtus de gommages bleus pour garder l'eau propre. "Nous pouvons trouver quelque chose de nouveau."

LHAASO est l'un des dizaines d'appareils sur Terre et en orbite - suspendus dans des tunnels de glace en Antarctique ou à l'intérieur de satellites de la taille d'un grille-pain - essayant de comprendre comment la matière comme le carbone, l'oxygène et le fer sont apparus.

Situé près du 4, 400 mètres de haut (14, 500 pieds de haut) la montagne Haizi, il abrite des instruments séparés qui peuvent étudier différents phénomènes, y compris les rayons cosmiques, particules subatomiques de haute énergie qui, selon les scientifiques, proviennent des mêmes sources que les rayons gamma. Les rayons cosmiques sont comme des étincelles provenant d'un énorme creuset stellaire – chacun contient des taches de matière provenant du processus de forgeage. Les rayons gamma ressemblent davantage à la lumière d'un foyer incandescent. En étudiant les deux, l'observatoire peut en savoir plus sur ce qui les a générés.

L'observatoire chinois offre « une sensibilité sans précédent, " a déclaré Avi Loeb, un astrophysicien de l'Université Harvard, cela peut, par exemple, aider les physiciens à savoir si certains rayons proviennent de l'intérieur de notre galaxie ou de plus loin.

Ce n'est pas encore terminé, toutefois. Cao a déclaré que d'ici la fin juin, les instruments seront en place, dont 5, 195 détecteurs électromagnétiques, 1, 188 détecteurs de muons, et 18 télescopes Cherenkov chacun de la taille d'un conteneur d'expédition qui étudieront les averses d'air dans le ciel.

"Le résultat justifie vraiment l'effort massif, " Watson a déclaré à propos des nouvelles découvertes. "Ce n'est que la pointe de l'iceberg."

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