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Des rayons cosmiques dans la pampa
25.03.2014, par
L’observatoire Pierre Auger, situé en Argentine, traque les rayons cosmiques, des flux de particules en provenance de l’espace. Reportage aux côtés de l'équipe française dirigée par Antoine Letessier-Selvon, en mission sur place en 2013.
![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Cuve d l’observatoire Pierre Auger](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/img_0086.jpg?itok=cpSAZLZL)
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Avec 1 650 cuves (comme celle-ci) et 24 télescopes à fluorescence répartis sur 3 000 km² de pampa argentine, l’observatoire Pierre Auger est le plus grand détecteur de rayons cosmiques au monde.
CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER
![©X-ray: NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.; Submillimeter: MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.; Optical: ESO/WFI Noyaux actifs de galaxie au centre de Centaurus A](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/312037main_cena_full.jpg?itok=A8-gxtZ9)
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Son objectif est de déterminer l’origine des particules les plus énergétiques qui bombardent l’atmopshère. Les noyaux actifs de galaxie (ici au centre de Centaurus A) sont les objets astrophysiques parmi les plus lumineux connus, ils pourraient être à la source de ces rayonnements.
X-ray: NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.; Submillimeter: MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.; Optical: ESO/WFI
![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Observatoire Pierre Auger](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/img_0368.jpg?itok=yLlAD68X)
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Quatre bâtiments abritent chacun six télescopes à fluorescence qui observent la cascade de particules, « les gerbes atmosphériques », générées par la collision des rayons cosmiques avec l’atmosphère.
CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER
![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/montage_0.jpg?itok=tdBSUFyP)
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Les grands miroirs de ces télescopes concentrent la lumière émise par une gerbe et la renvoient sur une caméra composée de tubes photomultiplicateurs comptant les photons émis.
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![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Observatoire Pierre Auger](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/img_0349_copie.jpg?itok=Xn9-48nv)
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Sur le toit de ces bâtiments sont installés plusieurs instruments servant à contrôler l’atmosphère et les conditions de prise de données des télescopes.
CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER
![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Observatoire Pierre Auger](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/img_0014_copie.jpg?itok=r7-T0uis)
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Toutes les données recueillies par les cuves et les télescopes sont transmises par ondes radio à la salle d’acquisition du centre de Malargüe.
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![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Le centre de Malargüe](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/img_0253_copie.jpg?itok=qR-z91aN)
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Le centre de Malargüe permet de stocker les données collectées, de réunir les chercheurs mais aussi de préparer les nouveaux instruments.
CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER
![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Le centre de Malargüe](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/img_0221_copie.jpg?itok=VG2JGS4M)
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Deux fois par an, entre 100 et 200 scientifiques de 18 nationalités différentes se réunissent à Malargüe pour échanger sur leurs avancées et améliorer les différents instruments de l’observatoire.
CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER
![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Prototype de cuve, observatoire Pierre Auger](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/img_0484_copie.jpg?itok=yVcbXne8)
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Un chercheur travaille ici sur un prototype de cuve. Aujourd’hui, une cuve contient 12 m³ d’eau pure. Les particules des gerbes atmosphériques qui la traversent sont repérées grâce à des détecteurs de lumière.
CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER
![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Prototype de cuve, observatoire Pierre Auger](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/2013n00883hd.jpg?itok=r2QH0plG)
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Dans ce prototype, l’eau serait cette fois partagée en deux couches superposées, chacune détectant différents types de particules. Ce système permet d’obtenir des mesures plus complètes des gerbes.
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![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Hall d’assemblage, observatoire Pierre Auger](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/2013n00861hd.jpg?itok=OTl0qiXn)
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De nouvelles antennes vont également être installées et testées sur des cuves. Le matériel est au préalable préparé dans le hall d’assemblage de l’observatoire.
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![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Installation sur une cuve d’une antenne dite papillon, observatoire Pierre Auger](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/08.jpg?itok=7JojYYiA)
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En déplacement dans la pampa, l’équipe installe sur une cuve une antenne dite papillon pour capter les émissions radio des particules générées par les gerbes atmosphériques.
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![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Antoine Letessier-Selvon contrôlant l'oscilloscope](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/2013n00906hd.jpg?itok=ZiVmPvMc)
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Pendant que Romain Gaïor, doctorant (à gauche), règle le signal radio recueilli par l’antenne papillon, Antoine Letessier-Selvon contrôle l'oscilloscope.
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![©CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER Cuve est équipée d’un prototype d’antenne micro-onde](https://lejournal.cnrs.fr/sites/default/files/styles/diaporama/public/assets/images/02.jpg?itok=m57UUJQp)
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Cette cuve est équipée d’un prototype d’antenne micro-onde (en forme de champignon, au sommet de l’antenne). Les chercheurs espèrent que ces antennes possèderont un rayon de détection plus important. Elles seraient alors une alternative aux antennes papillon.
CNRS Photothèque / Céline ANAYA-GAUTIER
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