Microm�t�orites d'antimati�re

L'existence d'anti-protons, anti-�lectrons, anti-neutrons, etc. n'est plus un sujet de sp�culation. Une particule et son anti-particule s'annihilent l'une-l'autre en contact, cr�ant une �nergie radiante. En cons�quence, on ne trouve pas d'antimati�re sur la Terre. On ne sait pas combien d'antimati�re existe ailleurs dans l'univers.

En juin 1908, un bolide d'�norme magnitude tomba pr�s de la rivi�re Tunguska � environ 800 km au North du lac Baikal en Siberie. La lumi�re fut potentiellement aussi brillante que le Soleil et fut observ�e au-del� d'un rayon de 700 � 1000 km. Les bruits acoustiques du choc furent entendu jusqu'� 1000 km. Aucune trace de crat�re ne fut jamais trouv�e, mais dans un rayon de 40 km, les arbres expos�s furent applatis avec leurs sommets pointant de mani�re radiale � l'oppos� de l'�picentre. Les t�moins ressentirent une chaleur intense sur leur peau. Des objets m�talliques pr�s de l'impact furent fondus. Des arbres furent [scorched] sur 18 km alentours. Un tremblement de terre fut d�tect� sur les sismographes � l'Observatoire Magn�tique et M�t�orologique d'Irkutsk, correspondant au moment de l'impact du bolide. Des vagues barom�triques encercl�rent le globe. Des perturbations magn�tiques furent signal�es sur de nombreux continents. L'�nergie lib�r�e par le bolide de Tunguska est estim�e entre 10¹⁶ et 10¹⁷ joules (l'�chelle d'�nergie des bombes � hydrog�ne).

Plusieurs millions de tonnes de poussi�re a d� �tre inject�e dans l'atmosph�re. Pendant plusieurs semaines apr�s l'�v�nement, des nuages lumineux en Europe et Sib�rie Occidentale permirent dans certaines r�gions de lire en pleine nuit � ciel ouvert. L'observatoire � Irkutsk ne put voir les �toiles. Un voyageur nota dans son journal que la nuit ne vint jamais. La nature de ces nuages lumineux reste un sujet de d�bat.

La composition du bolide et la cause de l'explosion ne sont pas connues. Une m�t�orite tr�s massive devrait percuter le sol et laisser un grand crat�re (m�me si la m�t�orite et une partie du sol seraient imm�diatement vaporis�s). Le bolide de Tunguska, cependant, explosa apparemment � quelques 3 km environ au-dessus du niveau du sol.

Plusieurs hypoth�ses ont �t� avanc�es concernant la nature du bolide et de l'explosion :

1. une m�t�orite de grande masse initiale avec une trajectoire presque horizontale ;
2. une collision avec une com�te contenant un noyau de glace ou de poussi�re ;
3. une r�action chimique � haute �nergie initi�e par les radicaux dans la t�te d'une com�te ;
4. une explosion nucl�aire initi�e par l'onde de choc d'une grande m�t�orite ;
5. un m�t�oro�de d'antimati�re de quelques centaines de grammes.

Les 2 premi�res hypoth�ses sont conventionnelles. M�me l�, il est extr�mement difficile d'�valuer les effets optiques, accoustiques et thermiques qui pourraient intervenir sous toutes les circonstances possibles. Les hypoth�ses restantes furent propos�es pour expliquer les effets thermiques.

La 4�me hypoth�se semble peu probable. Une r�action de fission d'une telle magnitude n�cessiterait que des grandes masses presque critiques de mat�riau fissiable soient soudainement amen�es ensemble. Une r�action de fusion n�cessiterait une temp�rature initiale de plusieurs millions de �K. Aucune de ces possibilit�s ne semble raisonnable.

La 5�me hypoth�se a des cons�quences mesurables. Lorsque la mati�re et l'antimati�re entrent en contact, ils s'annihilent l'une-l'autre, et produisent des rayons gamma, des kaon et des pions. Si un m�t�oro�de d'antimati�re devait entrer en collision avec l'atmosph�re, des pions n�gatifs devraient �tre produits. Les noyaux des atoms d'air environnant absorberaient les pions n�gatifs 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 dispers� dans toute l'atmosph�re et absorb� par les organismes vivants.

L'�nergie du bolide de Tunguska fut estim�e via une �tude de la destruction intervenue. La quantit� initiale d'antimatir�re et la somme de dioxyde de carbone produit furent alors estim�es. Le radiocarbone de sections d'arbres qui grandirent en 1908 fut analys�. La conclusion de plusieurs scientifiques est que le m�t�ore de Tunguska n'�tait probablement pas compos� d'antimati�re. La meilleure supposition est qu'une com�te est entr�e en collision avec la Terre en juin 1908.

N�anmoins, l'hypoth�se de m�t�orites d'antimati�res est intriguante. Si une quantit� significative d'antimati�re existe effectivement dans l'univers, il est possible que des supernovae d'antimati�re puissent �jecter de minuscules grains d'anti-masse � des vitesses relativistes. Un tel grain pourrait p�n�trer notre galaxie et entrer en collision avec l'atmosph�re terrestre. En entrant � des vitesses relativistes, le grain pourrait survivre jusqu'� atteindre la troposph�re. Une fraction d'un microgramme d'antimati�re d�truirait alors une masse �gale de mati�re et lib�rerait beaucoup de megajoules d'�nergie, cr�ant peut-�tre des sph�res lumineuses. Cependant, l'annihilation d'une m�t�orite rapide d'antimati�re n'a jamais �t� calcul�e en d�tails, et les effets visuels possibles sont inconnus. De plus, puisque de petits grains d'antimati�re ne laisseraient virtuellement aucune trace, cette hypoth�se reste une pure sp�culation.