Dans notre ciel, le Soleil semble briller de manière à peu près constante. Mais des chercheurs rapportent aujourd’hui avoir enregistré une lumière inexplicablement brillante provenant de notre Étoile.

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    Selon les dernières estimations, notre Soleil pourrait atteindre un maximum d'activité d'ici un an environ. Les taches solaires de plus en plus nombreuses et étendues et les éruptions solaires de plus en plus fréquentes le confirment. Mais ce que des chercheurs de l’université de l’État du Michigan (États-Unis) rapportent aujourd'hui n'est pas en lien avec ce cycle d'activité. La découverte a d'ailleurs été faite pendant une période plutôt calme de notre Étoile. Il s'agit pourtant bel et bien du rayonnement le plus énergétique jamais enregistré en provenance du Soleil.

    Le <em>High Altitude Water Cherenkov</em> (HAWC, Mexique) <em>Experiment </em>est un télescope pas tout à fait comme les autres. Pour lui, pas de lentilles, mais des réservoirs d’eau nichés entre des volcans endormis. De quoi enregistrer le rayonnement dit Cherenkov créé par les gerbes de particules engendrées par les interactions des rayons gamma avec l'atmosphère terrestre. © Jordan A. Goodman, Wikimedia Commons
    Le High Altitude Water Cherenkov (HAWC, Mexique) Experiment est un télescope pas tout à fait comme les autres. Pour lui, pas de lentilles, mais des réservoirs d’eau nichés entre des volcans endormis. De quoi enregistrer le rayonnement dit Cherenkov créé par les gerbes de particules engendrées par les interactions des rayons gamma avec l'atmosphère terrestre. © Jordan A. Goodman, Wikimedia Commons

    Un instrument pour dévoiler les secrets de la lumière du Soleil

    Les physiciensphysiciens l'ont déniché dans les données recueillies par un observatoire dédié à l'étude des rayonnements gamma, le High Altitude Water Cherenkov (HAWC, Mexique) Experiment. Un observatoire qui présente l'avantage en la matière de fonctionner 24 heures sur 24 et pas seulement de nuit. Entre 2014 et 2021, les chercheurs ont ainsi détecté des émissions provenant de notre Soleil et comprises entre 0,5 et 2,6 téraélectronvolts (TeV) -- avec des pointes à 10 TeV -- soit de l'ordre de 1 000 milliards d'électronvolts. Soit, pour comparaison, de l'ordre de 1 000 milliards de fois plus que l'énergieénergie de la lumièrelumière visible que nous envoie notre Étoile.

    Et cela reste bien moins que la source de rayons gammarayons gamma la plus intense jamais observée dans notre UniversUnivers, à quelque 450 TeV. Mais tout de même bien plus que ce que les astronomesastronomes avaient imaginé possible pour le Soleil.

    Une lumière brillante générée par les interactions avec le rayonnement cosmique ?

    Pour expliquer le phénomène, les chercheurs invoquent des interactions entre des rayons cosmiques galactiques de la gamme du gigaélectronvoltgigaélectronvolt (GeV) -- produits par des trous noirstrous noirs ou par des explosions d’étoiles en supernova -- et des noyaux atomiques dans l'atmosphèreatmosphère solaire. Ils les avaient théorisés dans les années 1990. Mais les avaient difficilement imaginées atteindre la Terre. Puis la mission Fermi les avait dévoilés. En quantités plus importantes que prévu.

    Et les physiciens avaient alors soupçonné l'existence de rayonnements gamma encore plus énergétiques. Surtout lorsque le Soleil est dans une phase calme. Ce que les données de l'observatoire HAWC viennent de confirmer. Reste à comprendre comment de telles énergies peuvent être atteintes. Et si les champs magnétiqueschamps magnétiques qui règnent au cœur de notre Étoile ont un rôle à y jouer.