Micrométéorites d'antimatière

 

Micrométéorites d'antimatière

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L'existence d'anti-protons, anti-électrons, anti-neutrons, etc. n'est plus un sujet de spéculation. Une particule et son anti-particule s'annihilent l'une-l'autre en contact, créant une énergie radiante. En conséquence, on ne trouve pas d'antimatière sur la Terre. On ne sait pas combien d'antimatière existe ailleurs dans l'univers.

En juin 1908, un bolide d'énorme magnitude tomba près de la rivière Tunguska à environ 800 km au North du lac Baikal en Siberie. La lumière fut potentiellement aussi brillante que le Soleil et fut observée au-delà d'un rayon de 700 à 1000 km. Les bruits acoustiques du choc furent entendu jusqu'à 1000 km. Aucune trace de cratère ne fut jamais trouvée, mais dans un rayon de 40 km, les arbres exposés furent applatis avec leurs sommets pointant de manière radiale à l'opposé de l'épicentre. Les témoins ressentirent une chaleur intense sur leur peau. Des objets métalliques près de l'impact furent fondus. Des arbres furent [scorched] sur 18 km alentours. Un tremblement de terre fut détecté sur les sismographes à l'Observatoire Magnétique et Météorologique d'Irkutsk, correspondant au moment de l'impact du bolide. Des vagues barométriques encerclèrent le globe. Des perturbations magnétiques furent signalées sur de nombreux continents. L'énergie libérée par le bolide de Tunguska est estimée entre 1016 et 1017 joules (l'échelle d'énergie des bombes à hydrogène).

Plusieurs millions de tonnes de poussière a dû être injectée dans l'atmosphère. Pendant plusieurs semaines après l'événement, des nuages lumineux en Europe et Sibérie Occidentale permirent dans certaines régions de lire en pleine nuit à ciel ouvert. L'observatoire à Irkutsk ne put voir les étoiles. Un voyageur nota dans son journal que la nuit ne vint jamais. La nature de ces nuages lumineux reste un sujet de débat.

La composition du bolide et la cause de l'explosion ne sont pas connues. Une météorite très massive devrait percuter le sol et laisser un grand cratère (même si la météorite et une partie du sol seraient immédiatement vaporisés). Le bolide de Tunguska, cependant, explosa apparemment à quelques 3 km environ au-dessus du niveau du sol.

Plusieurs hypothèses ont été avancées concernant la nature du bolide et de l'explosion :

  1. une météorite de grande masse initiale avec une trajectoire presque horizontale ;
  2. une collision avec une comète contenant un noyau de glace ou de poussière ;
  3. une réaction chimique à haute énergie initiée par les radicaux dans la tête d'une comète ;
  4. une explosion nucléaire initiée par l'onde de choc d'une grande météorite ;
  5. un météoroïde d'antimatière de quelques centaines de grammes.

Les 2 premières hypothèses sont conventionnelles. Même là, il est extrêmement difficile d'évaluer les effets optiques, accoustiques et thermiques qui pourraient intervenir sous toutes les circonstances possibles. Les hypothèses restantes furent proposées pour expliquer les effets thermiques.

La 4ème hypothèse semble peu probable. Une réaction de fission d'une telle magnitude nécessiterait que des grandes masses presque critiques de matériau fissiable soient soudainement amenées ensemble. Une réaction de fusion nécessiterait une température initiale de plusieurs millions de °K. Aucune de ces possibilités ne semble raisonnable.

La 5ème hypothèse a des conséquences mesurables. Lorsque la matière et l'antimatière entrent en contact, ils s'annihilent l'une-l'autre, et produisent des rayons gamma, des kaon et des pions. Si un météoroïde d'antimatière devait entrer en collision avec l'atmosphère, des pions négatifs devraient être produits. Les noyaux des atoms d'air environnant absorberaient les pions négatifs et diffuseraient des neutrons.

Les noyaux d'azote captureraient les neutrons et deviendraient du carbone-14 radioactif. Comme le dioxide de carbone, le radiocarbone serait dispersé dans toute l'atmosphère et absorbé par les organismes vivants.

L'énergie du bolide de Tunguska fut estimée via une étude de la destruction intervenue. La quantité initiale d'antimatirère et la somme de dioxyde de carbone produit furent alors estimées. Le radiocarbone de sections d'arbres qui grandirent en 1908 fut analysé. La conclusion de plusieurs scientifiques est que le météore de Tunguska n'était probablement pas composé d'antimatière. La meilleure supposition est qu'une comète est entrée en collision avec la Terre en juin 1908.

Néanmoins, l'hypothèse de météorites d'antimatières est intriguante. Si une quantité significative d'antimatière existe effectivement dans l'univers, il est possible que des supernovae d'antimatière puissent éjecter de minuscules grains d'anti-masse à des vitesses relativistes. Un tel grain pourrait pénétrer notre galaxie et entrer en collision avec l'atmosphère terrestre. En entrant à des vitesses relativistes, le grain pourrait survivre jusqu'à atteindre la troposphère. Une fraction d'un microgramme d'antimatière détruirait alors une masse égale de matière et libèrerait beaucoup de megajoules d'énergie, créant peut-être des sphères lumineuses. Cependant, l'annihilation d'une météorite rapide d'antimatière n'a jamais été calculée en détails, et les effets visuels possibles sont inconnus. De plus, puisque de petits grains d'antimatière ne laisseraient virtuellement aucune trace, cette hypothèse reste une pure spéculation.

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07/08/2011
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