Les particules mystérieuses
Et voila que l’on apprend que nous sommes constamment traversés par des particules extraterrestres ! Une chambre à brouillard permet de visualiser les trajectoires de ces particules. Sur la table de projection, une animation décrit la découverte de ces particules appelées rayons cosmiques, leur implication dans le développement de l’Observatoire du Pic du Midi, et les divers domaines de recherche qui utilisent les propriétés de ces particules. Comme pour les autres thèmes, un écran « en savoir plus » permet d’approfondir ses connaissances tant sur les fondamentaux, l’historique de l’observatoire ou les dernières actualités scientifiques liées aux rayons cosmiques. Une projection murale évoque les gerbes de particules secondaires résultant du choc d’un rayon cosmique avec un atome de notre atmosphère.
Voici le texte projeté sur la table centrale :
« Les rayons cosmiques sont des flux de particules très énergétiques qui traversent l’Univers à une vitesse proche de celle de la lumière. Ils sont constitués essentiellement de protons et d’électrons, mais aussi de noyaux d’hélium (ou particule α).
Leur origine spatiale a été mise en évidence en 1912 par Victor Hess, lors d’une expérience en ballon à 5.300 m d’altitude. Les rayons cosmiques interagissent avec les atomes présents dans l’atmosphère et créent des gerbes de particules secondaires, plus faciles à détecter en altitude.
Les premiers « cosmiciens » (les astronomes spécialisés dans la physique des particules) se sont installés au Pic du Midi dès la fin des années 1930. A partir de 1947, Jean Rösch, directeur de l’Observatoire, met en œuvre de grands travaux d’infrastructure pour accueillir les chercheurs et leurs détecteurs de particules : ligne haute tension, téléphérique, ateliers et chambres… Le visage de l’Observatoire est alors transformé.
Les observations au Pic du Midi ont 2 objectifs : la détermination de l’origine des rayons cosmiques, au sein de phénomènes cataclysmiques dans l’Univers (Daudin et Auger), l’étude des particules élémentaires à l’échelle subatomique, à partir des collisions dans l’atmosphère (Blackett et Leprince-Ringuet).
En 1953, se tient un colloque international à Bagnères-de-Bigorre, au cours duquel sont fixés les principes de classification moderne des particules. Depuis les années 1960, l’étude des particules élémentaires se poursuit ailleurs, dans d’immenses accélérateurs de particules souterrains. Les « cosmiciens » quant à eux continuent leurs recherches sur l’origine des rayons cosmiques en installant des détecteurs sur d’immenses surfaces.
Aujourd’hui 2 types de détecteurs sont installés au Pic du Midi : un spectromètre neutronique, qui étudie les émissions solaires et la radioactivité naturelle et un détecteur de muons à vocation pédagogique (« e-PÉRON »)
Les rayons cosmiques ont aujourd’hui un ensemble d’applications originales telles que :
– (la « muographie », une technique d’imagerie permettant de scanner des volumes sans avoir à y pénétrer (volcans, centrales nucléaires, grands édifices, etc…).
– la datation par « isotopes cosmogéniques » qui permet aux paléontologues de dater des échantillons (roches, minéraux…). »
