Cela faisait un siècle que la question demeurait sans réponse. Plus précisément, depuis que le physicien autrichien Victor Franz Hess avait révélé, en 1912, l'existence d'un flux de particules formé de protons à 90 %, d'électrons et de noyaux d'atomes : les rayons cosmiques.

D'où venaient ces particules énergétiques qui bombardaient en permanence la haute atmosphère de la Terre ? Début 2013, le télescope spatial Fermi de la Nasa a apporté une première réponse : au sein de notre galaxie, ce sont les supernovae, explosions d'étoiles massives en fin de vie, qui accélèrent et éjectent ainsi des débris nucléaires... dont certains parviennent jusqu'à nous.
Cette conclusion est fondée sur l'observation de deux restes de supernovae, IC443 et W44, pendant quatre années d'affilée. Pour autant, l'énigme n'est pas entièrement résolue. Certes, les supernovae seraient à l'origine des rayons cosmiques ayant une énergie de l'ordre de 10⁹ electronvolts (eV), ce qui représente la très grande majorité de ces particules, soit 1000 par seconde et par m². Mais chaque kilomètre carré de la surface de la Terre est percuté, en moyenne une fois par siècle, par une particule mille milliards de fois plus énergétique, de 10²¹ eV. L'origine de ces rayons de très haute énergie reste mystèrieuse. Pour les recueillir et les étudier, l'observatoire international Auger installé en Argentine a déployé ses récepteurs sur une superficie totale de 3000 km². Ses premiers résultats indiquent qu'ils proviendraient de noyaux actifs de galaxies lointaines... De gigantesques trous noirs supermassifs capables d'accélérer des particules des énergies similaires à celles déployées, sur Terre, dans certains accélérateurs. Inauguré en 2008, l'observatoire Auger devrait scruter le cosmos pendant 20 ans... Un temps que l'on espère suffisant pour identifier les poussières d'astres qui nous bombardent.

C'est un modèle vieux de plusieurs dizaines d'années qui est ébranlé. Les chercheurs pensaient pouvoir prédire l'évolution du rémanent des supernovæ, cette matière éjectée lors de l'explosion des étoiles.

Mais voilà que les observations d'une équipe internationale bouleversent leurs certitudes. Leur étude porte sur la matière éjectée, il y a 26 ans, par la supernova 1987A. "Nous avons observé que le rémanent était un grand réservoir de poussières et de molécules beaucoup plus denses et froides que prévu", souffle Mikako Matsuura de l'University Collège de Londres, qui a dirigé les recherches.
Le gaz, supposé rester chaud pendant des décennies, se refroidirait en fait très rapidement ! Les observations faites grâce aux télescopes Herschel et Alma ont permis d'estimer la masse de ces poussières et molécules à environ 250.000 fois celle de la Terre. "Cela représente bien plus de matière que ce que nous pensions trouver. C'est tout le modèle qui doit être repensé", reconnait la chercheuse. Mais il faudra être patient : seule la prochaine explosion d'une étoile proche permettra d'établir si, oui on non, 1987A doit être considérée comme un nouveau modèle, ou comme une exception.