Caractéristiques physiques Les rayons cosmiques Historique Définition Caractéristiques physiques Détection Expériences

Historique Victor Hess (1883-1964) Pierre Auger (1899-1993) expliquer le fonctionnement de l'électroscope en 1911, Hess debute une etude systematique du rayonnement spontane dans l'air ; discussions sur sa provenance : sol ou air ? hohenstrahlung le tx decroit et augmente d'un facteur 2 a partir de 5000 m prix Nobel en 1936

Qu’est-ce qu’un rayon cosmique de haute énergie ? C’est une particule très énergétique, venant de l’espace et produite par des mécanismes astrophysiques violents. Sur Terre, il est possible de détecter soit la particule elle-même, soit l’ensemble des particules secondaires issues de l’interaction entre la particule primaire et l’atmosphère terrestre.

Spectre des rayons cosmiques Détection indirecte Détection directe possible 100 km/h !! 1 /km2 /siècle ne pas oublier de dire que les evenements les plus énergétiques ont un flux de l'ordre de 1 par km^2 et par siècle physique differente avant et apres le genou

Questions... quelle est la nature de ces rayons cosmiques ? on ne sait pas vraiment quel processus est responsable de leur énergie ? d’où viennent-ils ?

D’ou vient leur énergie ? Processus top-down Processus bottom-up la physique des particules a pour but de comprendre les interactions jusqu'a l'échelle de grande unification entre LEP et LHC se sont ecoulees 20 annees !!! RC = moyen de sonder la physique ailleurs qu'en accelerateur citer l'acceleration de Fermi et dire que c'est une acceleration par chocs. De meme, decrire brievement les mecanismes top-down

D’ou viennent-ils ? si p ou N !!! Centre galactique Terre Centre galactique E < 1018 eV : notre galaxie E > 1019 eV : extra-galactique, ou halo de notre galaxie Collaboration AGASA dire que l'on voit la forme de la galaxie... bizarre dans ce systeme de coordonnees expliquer les exces et deficit d'evenements si p ou N !!!

Énigme... Inexplicables !! theorie s'accordre bien avec les observations en dessous de 10^20 eV MAIS probleme au-dela

La coupure GZK

Le manque de statistique nous empêche de progresser dans ce domaine Bilan les mécanismes d’accélération connus ne suffisent pas on ne sait pas d’ou viennent les rayons cosmiques les plus énergétiques Le manque de statistique nous empêche de progresser dans ce domaine

État des lieux 106 105 104 103 102 101 100 107 EUSO

L ’expérience Pierre Auger Détection : des particules secondaires de la gerbe au sol de la lumière de fluorescence réseau de 1600 détecteurs Cerenkov au sol 3 détecteurs de fluorescence (téléscopes) Flux faible grande surface de détection 30 fois la taille de Paris !!! (3000 km2)

Performances attendues Resolution en énergie : E = 1020 eV : 15 % à 10 % E = 1019 eV : 30 % à 20 % Resolution angulaire : E = 1020 eV : 1° à 0,2° E = 1019 eV : 2° à 0,35° statistique : E > 1020 eV : 60 en 1 an (15 actuellement) E > 4.1019 eV : 500 en 1 an (100 actuellement)

Conclusion