CRiBs — Rayons Cosmiques dans les super Bulles

Un défi vieux de plus d’un siècle en astrophysique est d’expliquer comment les rayons cosmiques sont accélérés à des énergies relativistes et comment ils diffusent dans leur galaxie hôte. Des progrès notables ont été réalisés sur leur production dans les restes de supernova, mais la découverte récente en rayons gamma, avec le satellite Fermi, d'un cocon de jeunes rayons cosmiques de haute énergie dans la superbulle Cygnus X a révélé une importante nouvelle facette du problème: quel est l'impact sur l’accélération (ou réaccélération) des particules et leur diffusion du fort niveau de turbulence générée dans le milieu de la superbulle par l’activité des nombreuses étoiles massives? Cette phase turbulente peut-elle modifier notablement notre compréhension du transport des rayons cosmiques dans la Galaxie puisque la plupart des sources de rayons cosmiques devraient se trouver dans des régions actives de formation d'étoiles? Dans ce projet, nous proposons de comparer deux superbulles, la jeune et bouillonnante bulle de Cygnus X, vieille de quelques millions d'années, et la superbulle un peu plus âgée et calme d’Orion-Eridanus, proche du Soleil. Nous proposons de combiner nos expertises sur le transport/accélération des rayons cosmiques, sur les observations gamma des rayons cosmiques, et sur les observations multi-longueurs d'onde des conditions interstellaires qui existent à l’intérieur de ces bulles, afin de tester un nouveau mécanisme d'accélération et d’étudier l'impact de la turbulence de ces régions sur différents diagnostics observationnels sur les rayons cosmiques, à grande échelle dans la Galaxie et localement dans la Superbubble Locale.