Des chercheurs trouvent des traces d'explosion d'une supernova près du Système solaire

Un collectif international d'astrophysiciens, avec la participation de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI, a avancé une théorie expliquant la teneur anormalement élevée d'antimatière (positrons et antiprotons) dans les rayons cosmiques comme étant le résultat de l'explosion d'une supernova à proximité du Système solaire.

Ces dernières années, plusieurs expériences ont révélé des anomalies dans les spectres des rayons cosmiques. En particulier, les spécialistes ont découvert un flux élevé d'antimatière (positrons et antiprotons), et un changement du rapport du flux de protons et d'hélium en fonction de leur énergie (ce qui ne devrait pas se produire avec une seule source de rayons). De plus, des anomalies ont été découvertes dans l'anisotropie (irrégularité des propriétés du milieu) des rayons cosmiques.

Les chercheurs ont d'abord proposé plusieurs modèles permettant d'expliquer certaines de ces anomalies séparément, puis un collectif international d'astrophysiciens de Russie, de France et de Suisse a avancé une théorie expliquant l'ensemble des anomalies des rayons cosmiques identifiées ces derniers temps.

D'après la nouvelle théorie élaborée avec la participation du MEPhI, de l'Institut de physique de Trondheim (Norvège), du Département d'astronomie de l'université de Genève, de l'Université Paris-Diderot (France) et de l'Observatoire de la Sorbonne (Paris), l'une des principales raisons des anomalies observées est l'explosion d'une supernova dans le voisinage du Système solaire.

Explosion d'une supernova

© Photo NRNU MEPhI

Comme l'a expliqué le professeur du MEPhI Dmitri Semikoz, co-auteur de la théorie publiée dans la revue Physical Review, "l'explosion de la supernova s'est produite il y a environ 2-3 millions d'années à une distance d'environ 220-450 années-lumière du système solaire (soit 50-100 fois la distance jusqu'à l'étoile Proxima Centauri la plus proche du Soleil)".

D'après le scientifique, les récentes études du fond des océans terrestres et du sol lunaire ont clairement montré qu'une supernova avait explosé à proximité du Système solaire il y a environ 2 millions d'années. L'indicateur de cet événement cosmique est le contenu de l'isotope de fer Fe 60, qui se forme uniquement dans les supernovas.

"Si l'événement décrit se reproduisait, des changements climatiques globaux attendraient la Terre, ainsi qu'une hausse significative du niveau de radiation. Si une supernova explosait 10 fois plus près, les conséquences seraient catastrophiques pour la vie sur notre planète", déclare Dmitri Semikoz.

"En fonction de la distance jusqu'à la supernova, tout le vivant mourrait partiellement, voire entièrement sur Terre", souligne le professeur du MEPhI.

Heureusement, de tels événements se produisent très rarement. Les supernovas situées à une distance de centaines de parsecs de la Terre explosent une fois tous les quelques millions d'années, et celles réellement dangereuses pour la vie, situées à une distance de dix parsecs, se produisent une fois tous les quelques milliards d'années.

Plus tôt, Dmitri Semikoz, en collaboration avec des collègues américains et européens, avait montré que le "bombardement" de la Terre par des rayons cosmiques suite à l'explosion de supernovas à une distance de 300-600 années-lumière il y a environ 3,2 et 8,7 millions d'années avait déréglé l'"horloge biologique" des animaux et accéléré l'évolution biologique de notre planète suite à une hausse significative du nombre de mutations provoquées par l'augmentation du niveau des radiations.