Voir la source de Particule Oh-My-God

{{titre mis en forme| Particule ''Oh-My-God''}}
{{Infobox| titre=''Particule'' Oh-My-God}}
La '''particule ''Oh-My-God''''' (« Oh mon Dieu ») est un [[Zetta-particule|rayon cosmique d'ultra-haute énergie]] détecté le 15 octobre 1991 à {{heure|13|34|16}} dans le détecteur de rayons cosmiques {{Lien|trad=High Resolution Fly's Eye Cosmic Ray Detector|langue=en|fr=High Resolution Fly's Eye Cosmic Ray Detector|texte=HiRes}} situé au {{lang|en|[[Dugway Proving Ground]]}} dans l'[[Utah]] aux [[États-Unis]]<ref name="ReferenceA">{{Google Livres|Sev5ILpdimgC|Extreme Cosmos|page=89|langue=en}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article|auteur1=Bird|prénom1=D.J.|auteur2=Corbato|prénom2=S.C.|auteur3=Dai|prénom3=H.Y.|auteur4=Elbert|prénom4=J.W.|titre=Detection of a cosmic ray with measured energy well beyond the expected spectral cutoff due to cosmic microwave radiation|périodique=The Astrophysical Journal|volume=441|pages=144|date=March 1995|doi=10.1086/175344|s2cid=119092012|bibcode=1995ApJ...441..144B|arxiv=astro-ph/9410067|langue=en}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |titre=The Fly's Eye (1981-1993) – The highest energy particle ever recorded |url=http://www.cosmic-ray.org/reading/flyseye.html#SEC10 |série=cosmic-ray.org |consulté le=27 novembre 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20090815102123/http://www.cosmic-ray.org/reading/flyseye.html#SEC10 |archive-date=August 15, 2009 |langue=en}}</ref>{{,}}<ref name="q">{{Article|auteur1=Wolchover|prénom1=Natalie|titre=The particle that broke a cosmic speed limit|périodique=[[Quanta Magazine]]|date=2015-05-14|issn=2640-2661|lire en ligne=https://www.quantamagazine.org/the-particle-that-broke-a-cosmic-speed-limit-20150514/|archiveurl=https://web.archive.org/web/20230708064650/https://www.quantamagazine.org/the-particle-that-broke-a-cosmic-speed-limit-20150514/|archivedate=July 8, 2023|consulté le=27 août 2023|langue=en}}</ref> Il s’agit, encore en 2023, du [[Rayonnement cosmique|rayon cosmique]] le plus énergétique jamais observé<ref>{{article|nom1=Jonathan O’Callaghan |titre=We are finally closing in on the cosmic origins of the "OMG particle" |journal=New Scientist |date=May 30, 2023 |url=https://www.newscientist.com/article/mg25834413-100-we-are-finally-closing-in-on-the-cosmic-origins-of-the-omg-particle/ |consulté le=8 juin 2023|archive-date=June 9, 2023 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230609005718/https://www.newscientist.com/article/mg25834413-100-we-are-finally-closing-in-on-the-cosmic-origins-of-the-omg-particle/ |langue=en }}</ref> : sa vitesse estimée à {{nombre|0.999 999 999 999 999 999 999 995 1}} fois la [[vitesse de la lumière]] est la plus importante jamais détectée pour une particule de masse non nulle.

== Vitesse ==
Le type de [[Particule matérielle|particule]] à l'origine de ce rayon n'est pas identifié, mais la plupart des [[Rayonnement cosmique|rayons cosmiques]] proviennent de protons. Si <math>m_p</math> est la [[masse au repos]] de la particule et <math>E_K</math> est son [[énergie cinétique]] (énergie au-dessus de l'[[E=mc2|énergie de masse au repos]] ), alors sa vitesse est de <math>\sqrt{1-(m_pc^2/(E_K+m_pc^2))^2}</math> fois la [[vitesse de la lumière]]. En supposant qu'il s'agisse d'un proton, pour lequel <math>m_pc^2</math> est de 938 MeV, cela signifie qu'il se déplace à {{Val|0.9999999999999999999999951}} fois la vitesse de la lumière, son [[facteur de Lorentz]] est de {{val|3.2|e=11}} et sa [[Rapidité (relativité)|rapidité]] est de {{Val|27.1}}. À cette vitesse, si un [[photon]] voyageait aux côtés de la particule, il lui faudrait plus de 215 000 ans pour que le photon prenne 1 cm d'avance, vu depuis le [[Référentiel (physique)|référentiel]] terrestre. En raison de la [[relativité restreinte]], la [[dilatation du temps]] relativiste subie par un proton se déplaçant à cette vitesse serait extrême. Si le proton provenait d'une distance de 1,5 milliard d'années-lumière, cela prendrait environ 1,71 jour dans le [[Référentiel (physique)|référentiel]] du proton pour parcourir cette distance.

=== Comparaison ===
L'énergie portée par la particule OMG était de {{unité|50|[[joule|J]]}}, soit plusieurs dizaines de millions de fois plus d'énergie que les [[Particule subatomique|particules subatomiques]] accélérées dans le [[Grand collisionneur de hadrons]]<ref name="ReferenceA" />. Une particule à {{unité|2|e=20|[[electron-volt|eV]]}}, soit {{nombre|32|J}}, est détectée le {{date-|3 décembre 1993}}<ref>{{Google Livres|l357_NbdXjsC|New Eyes on the Universe|page=145}}.</ref>, une autre porteuse de {{unité|23|J}} le {{date-|13 janvier 2007}}<ref name="ReferenceB">{{Google Livres|Sev5ILpdimgC|Extreme Cosmos|page=90}}.</ref>, mais le record de la particule OMG n'est pas encore battu, bien que, statistiquement, il soit possible que certains rayons cosmiques à très haute énergie arrivant sur Terre dépassent l'énergie de la particule OMG<ref name="ReferenceB" />.

== Source ==
Plusieurs explications, mais aucune qui soit démontrée, sont avancées pour expliquer l'existence de la particule ''{{lang|en|Oh-My-God}}'' ainsi que celle des rayons cosmiques dépassant {{unité|1|e=20|eV}}. Parmi les sources possibles, on trouverait les [[Trou noir|trous noirs]] dont [[Trou noir supermassif|ceux présents au centre des galaxies]], les [[Galaxie en interaction#Collision de galaxies|collisions de galaxies]] et l'onde de choc qu'elles génèrent ou encore les [[magnetar]]s. Ces sources agiraient comme des [[Accélérateur de particules|accélérateurs de particules]]<ref name="ReferenceC">{{Google Livres|l357_NbdXjsC|New Eyes on the Universe|page=149}}.</ref>.

Une autre possibilité est que la particule n'a pas été accélérée mais émise. Le mécanisme d'émission possible serait alors, par exemple, l'effondrement d'un [[défaut topologique]] comme une [[corde cosmique]] ou encore d'un champ de la physique dont on ignore encore le fonctionnement avec la désintégration d'une [[particule hypothétique]] supermassive, le {{lien|trad=wimpzilla|lang=it}}<ref name="ReferenceC" />.

== Événements similaires ==
Depuis la première observation, des centaines d'événements similaires (ayant une énergie estimée supérieure à {{val|5.7|e=19|u=eV}}) ont été enregistrés, confirmant le phénomène<ref>{{Article|auteur1=Abdul Halim|prénom1=A.|auteur2=Abreu|prénom2=P.|auteur3=Aglietta|prénom3=M.|auteur4=Allekotte|prénom4=I.|titre=A Catalog of the Highest-energy Cosmic Rays Recorded during Phase I of Operation of the Pierre Auger Observatory|périodique=The Astrophysical Journal Supplement Series|volume=264|numéro=2|pages=50|date=2023-02-01|issn=0067-0049|doi=10.3847/1538-4365/aca537|s2cid=254070054|bibcode=2023ApJS..264...50A|langue=en}}</ref>{{,}}<ref name="Abbasi">{{Article|auteur1=Abbasi|prénom1=R. U.|auteur2=Abe|prénom2=M.|auteur3=Abu-Zayyad|prénom3=T.|auteur4=Allen|prénom4=M.|titre=Indications of intermediate-scale anisotropy of cosmic rays with energy greater than 57 EeV in the northern sky, measured with the surface detector of the Telescope Array Experiment|périodique=[[The Astrophysical Journal]]|volume=790|numéro=2|pages=L21|date=2014-07-14|issn=0004-637X|e-issn=1538-4357|doi=10.1088/2041-8205/790/2/L21|s2cid=118481211|bibcode=2014ApJ...790L..21A|arxiv=1404.5890|langue=en}}</ref>. Ces particules de rayons cosmiques à ultra-haute énergie sont rarissimes ; l'énergie de la plupart des particules de rayons cosmiques est comprise entre 10⁷  eV et 10¹⁰  eV.

Des études plus récentes utilisant le {{lien|lang=en|Telescope Array Project}} ont possiblement identifié une source de particules dans un rayon de 20 degrés de rayon en provenance de la constellation [[Grande Ourse|de la Grande Ourse]]<ref name="q" />{{,}}<ref name="Abbasi" />{{,}}<ref>{{Article|auteur1=Cho|prénom1=Adrian|titre=Physicists spot potential source of 'Oh-My-God' particles|périodique=[[Science (journal)|Science]]|date=2014-07-08|issn=0036-8075|e-issn=1095-9203|doi=10.1126/article.22871|lire en ligne=https://www.science.org/content/article/physicists-spot-potential-source-oh-my-god-particles|archiveurl=https://web.archive.org/web/20220412155837/https://www.science.org/content/article/physicists-spot-potential-source-oh-my-god-particles|archivedate=April 12, 2022|consulté le=30 juin 2022|langue=en}}</ref>.

La particule ''Amaterasu'', du nom de la [[Amaterasu|déesse du soleil]] dans la mythologie japonaise, a été détectée en 2021 puis identifiée en 2023, à l'aide de l'observatoire Telescope Array. Son énergie dépasse 240 exa-[[électronvolts]]. Cette particule semble avoir émergé du [[vide local]], une zone vide de l'espace bordant la galaxie de la [[Voie lactée]]<ref>{{Article|auteur1=|titre='What the heck is going on?' Extremely high-energy particle detected falling to Earth.|périodique=[[The Guardian]]|date=2023-11-24|lire en ligne=https://www.theguardian.com/science/2023/nov/24/amaterasu-extremely-high-energy-particle-detected-falling-to-earth|archiveurl=https://web.archive.org/web/20231124093358/https://www.theguardian.com/science/2023/nov/24/amaterasu-extremely-high-energy-particle-detected-falling-to-earth|archivedate=November 24, 2023|consulté le=24 novembre 2023|langue=en}}</ref>. Le rayon contient une quantité d’énergie comparable à celle de laisser tomber une brique du haut de la taille d'un homme. Aucun objet astronomique qui pourrait correspondre à la source et situé dans la direction d’où est arrivé le rayon cosmique n’a été identifié<ref>{{Article|auteur1=|titre=Second OMG cosmic ray particle breaks physics again|périodique=[[Cosmosmagazine.com]]|date=2023-11-24|lire en ligne=https://cosmosmagazine.com/space/astrophysics/second-largest-cosmic-ray-particle/#:~:text=The%20ultra%20high-energy%20cosmic%20ray%20was%20named%20%E2%80%9CAmaterasu%2C%E2%80%9D,in%20a%20paper%20published%20in%20the%20journal%20Science.|archiveurl=https://web.archive.org/web/20231124121233/https://cosmosmagazine.com/space/astrophysics/second-largest-cosmic-ray-particle/#:~:text=The%20ultra%20high-energy%20cosmic%20ray%20was%20named%20%E2%80%9CAmaterasu%2C%E2%80%9D,in%20a%20paper%20published%20in%20the%20journal%20Science.|archivedate=November 24, 2023|consulté le=24 novembre 2023|langue=en}}</ref>.

== Articles connexes ==
* [[Zetta-particule]]

== Notes et références ==
{{Références}}

{{Portail|physique|astronomie}}

[[Catégorie:Particule]]
[[Catégorie:1991 aux États-Unis]]
[[Catégorie:Astrophysique]]
[[Catégorie:Rayonnement cosmique]]