Expérience rayons cosmiques

D. Bertrand 1Expérience rayons cosmiques
Expérience rayons
cosmiques
La physique des astro-particules

D. Bertrand 2Expérience rayons cosmiques
Un peu d'histoire …
1927 Les rayons cosmiques sont observés dans une chambre
brouillard
1932 Anderson découvre le positon
1937 Découverte du muon
1938 Auger découvre des gerbes de particules
1949 Théorie des rayons cosmiques de Fermi
1962 Détection d'un rayon cosmique de 1020 eV
1975 détecteur de nDUMAND
1991 Fly's Eye détecte le rayon cosmique le plus énergétique
1992 Expérience n Baïkal
1993 Problème des nsolaires
1997 Oscillations nm atmosphérique
1999 Premiers résultats AMANDA
2001 Oscillations nesolaires
1912 Hess découvre les rayons cosmiques

D. Bertrand 3Expérience rayons cosmiques
L'échelle des distances
1 parsec (pc) = 3.26 années lumières ~3x10
pc
10-3
Diamètre du système solaire
109
Taille du super amas local (50 Mpc)
Horizon visible (univers : 4600 Mpc= 15 milliards al)
106
103
Diamètre de notre Galaxie (25 kpc)
Galaxie la plus proche (Andromède : 700 kpc)
Taille de l'amas local (~1 Mpc)
1Etoile la plus proche (Proxima du Centaure: 1.3 pc)

D. Bertrand 4Expérience rayons cosmiques
Cosmologie: Une histoire thermique de
l'univers
10-43 s
1019 GeV
Barrière quantique gravit.
10-35 s
1015GeV
Baryogenèse
10-11 s
103GeV
Séparation EM/faible
10-6 s
1 GeV
Protons, neutrons
1 s
1 MeV
Eléments lègers
400000 ans
3000° K
Découplage du
fonds diffus
Accrétion
gravitationnelle
15 milliards années
3° K
Système
solaire
L'époque de Planck
Transition
grande unification
Transition de
phase
électro-faible
Transition
quark-hadron
Nucleosynthèse
Domination
matière
Formati
on
galaxies
Aujourd'hui

D. Bertrand 5Expérience rayons cosmiques
Les messagers
10 1211 13 1514 1716 1918 20 2221
Log (E) eV
Neutrinos
Photons
Protons
Soleil,
SN1987A
astronomie nastronomie n UHE
Libres parcours moyens :
g1 TeV 10 Mpc
g1 PeV 1 Mpc (galaxie !)
Coupure GZK (interaction proton-CMB) : ~ 1020 eV
400 g/cm3