L’Université d’Oxford, en collaboration avec des scientifiques de plusieurs pays, a utilisé le super accélérateur de protons du CERN pour générer avec succès des boules de plasma en laboratoire, réalisant pour la première fois une étude expérimentale de la stabilité des jets de plasma de blazars.

L’équipe de recherche a produit des paires électrons-positrons via le super accélérateur de protons et les a injectées dans un plasma environnemental d’un mètre de long, simulant le processus physique de propagation des blazars dans l’espace intergalactique. Les blazars sont des galaxies actives propulsées par des trous noirs supermassifs ; leurs jets de particules proches de la vitesse de la lumière génèrent des rayons gamma de l’ordre de trillions d’électronvolts. La théorie prédit que ces rayons devraient interagir avec la lumière de fond pour produire des rayons gamma de basse énergie, mais les télescopes spatiaux n’ont jamais observé ces signaux.

Les résultats expérimentaux montrent que, contrairement aux prévisions théoriques, le faisceau électrons-positrons se propage de manière stable dans le plasma, sans perturbations significatives ni champs magnétiques auto-générés. Le professeur de physique de l’Université d’Oxford, Gianluca Gregori, a déclaré : « Notre recherche montre comment les expériences en laboratoire peuvent aider à combler l’écart entre la théorie et l’observation, approfondissant ainsi notre compréhension des objets astrophysiques observés par les télescopes satellites et terrestres. »

Cette découverte soutient l’hypothèse de l’existence de champs magnétiques primordiaux dans l’espace intergalactique, qui pourraient s’être formés tôt dans l’histoire de l’univers. Le co-chercheur, le professeur Bob Bingham, a souligné : « Ces expériences démontrent comment l’astrophysique en laboratoire peut tester les théories cosmiques hautes énergies. En reproduisant en laboratoire les conditions de plasma relativiste, nous pouvons mesurer les processus qui façonnent l’évolution des jets cosmiques. »