RAYONNEMENT COSMIQUE Rayons gamma cosmiques

3.  Les sources de rayons gamma cosmiques associées aux étoiles

Le Soleil rayonne en période d'éruption une composante continue (parfois observée jusqu'à 100 MeV et plus) due à l'interaction des particules accélérées lors de l'éruption. On détecte également lors de certains événements une série de raies gamma. Les plus intenses sont les raies de désexcitation nucléaire à 4,44 et 6,13 MeV résultant des diffusions inélastiques des protons accélérés sur des noyaux de carbone et d'oxygène, la raie à 2,22 MeV attribuée au processus de capture d'un neutron par un proton, et la raie à 0,511 MeV résultant de l'annihilation des positons. Les autres émissions gamma stellaires répertoriées concernent les étoiles massives dans leurs stades ultimes d'évolution, à commencer par les explosions de supernovae aptes à synthétiser maints isotopes radioactifs. Le plus commun dans les mois qui suivent l'événement est l'isotope du cobalt ⁵⁶Co, dont la durée de vie est d'environ cent quatorze jours. L'émission continue découverte entre 0,02 et 0,2 MeV par le spectromètre allemand H.E.X.E. (High Energy X-Ray Experiment) sur la station spatiale Mir, six mois après l'explosion de SN 1987A, la supernova apparue le 24 février 1987 à 135 000 années-lumière du Soleil dans le Grand Nuage de Magellan, fut ainsi attribuée à la diffusion Compton de photons gamma produits par la décroissance ⁵⁶Co → ⁵⁶Fe et diffusés par la matière en expansion rapide éjectée lors de l'explosion. La transparence de l'enveloppe augmentant, les raies gamma correspondantes (à 0,847 et 1,24 MeV) furent identifiées par le spectromètre du satellite américain S.M.M. (Solar Maximum Mission) et par des semi-conducteurs au germanium portés par des ballons stratosphériques, apportant ainsi la confirmation historique des théories sur les supernovae.

L'aptitude des étoiles à neutrons à accélérer des électrons relativistes, attestée dès la découverte des pulsars radio en 1967, fut confirmée dans les années suivantes par la mise en évidenc […]