Rayons cosmiques
Un vol en ballon révolutionnaire





Nous sommes au matin du 7 août 1912, à 6h12 exactement, à Ústí, sur les bords de l’Elbe, en Bohême. Viktor Hess a chargé sa nacelle d’équipements scientifiques et s’envole enfin pour ce qui reste sans doute le vol en ballon le plus extraordinaire de toute l’histoire des sciences. En décollant, il n’est que l’un de ces physiciens fascinés par le rayonnement énergétique qui interfère ici et là avec les appareils scientifiques qu’on appelle "électroscopes" et qui, si l’on en croit les mesures récemment effectuées au sommet de la Tour Eiffel, semble plus pénétrant que n’importe quel rayonnement radioactif connu. Mais lorsqu’il atterrit quelques heures plus tard près de Pieskow, dans le Brandebourg, à 10h45, il est le seul à savoir ! Au cours de son vol, qui a culminé à 5350 mètres, il a soigneusement étudié l’intensité du flux ionisant en fonction de l’altitude, et rapporte avec lui une nouvelle extraordinaire : les rayons déchargeant inopinément les électroscopes ne viennent pas du sol, comme on le croyait, mais du ciel ! Plus on s’approche du cosmos, plus il y en a…

Viktor Hess, comme tous les physiciens pendant encore une bonne quinzaine d’années, ignore tout de la nature de ce rayonnement. En 1925, Robert Millikan, croyant qu’il s’agit de photons énergétiques, les nomme « rayons cosmiques ». Mais à la fin des années 1920, l’influence du champ magnétique terrestre sur ces mystérieuses particules est mise en évidence. Plus aucun doute alors : les rayons cosmiques sont électriquement chargés ; Millikan avait tort ! Mais le nom est resté puisque ces particules viennent bien du cosmos. On sait à présent qu’ils se composent à près de 89% de noyaux d’hydrogène (c’est-à-dire de simples protons), à 9% de noyaux d’hélium (des particules alpha), 1% de noyaux plus lourds (comme l’oxygène, le carbone, l’azote ou le fer) et 1% d’électrons. Ces particules, très énergétiques ont manifestement été accélérées quelque part dans l’Univers. Mais où ? Et comment ?

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Cent ans après, la découverte d'un nouveau type de rayons cosmiques - Communiqué de presse CNRS/CEA/CNES du 10 octobre 2012