Contraintes sur l'acceleration des rayons cosmiques par observations en neutrinos et rayons gamma de cibles extragalactiques – COCOA-NuGETs

L'origine des rayons cosmiques est une pierre manquante majeure dans notre compréhension de l'Univers. Le principal défi est que, étant des particules chargées, ils sont déviés dans leur voyage vers la Terre. Il existe cependant une manière indirecte d'étudier leurs sites d'accélération : là où un rayon cosmique est accéléré à des énergies élevées, il interagit inévitablement avec son environnement, conduisant à la production de photons et neutrinos. Ces sous-produits voyagent le long des géodésiques et peuvent ainsi localiser directement les lieux d'accélération des particules. Cette fenêtre indirecte sur les accélérateurs naturels de particules s'est ouverte avec le développement de l'astronomie des neutrinos et les premières campagnes d'observation multi-messagers. Nous avons maintenant recueilli plusieurs indices (à 3 à 4 sigma) de l'émission de neutrinos par les noyaux galactiques actifs, mais nous manquons toujours de détections sans ambiguïté au-dessus des 5 sigmas. Les télescopes à rayons gamma et à neutrinos de nouvelle génération sont déjà en construction : ils amélioreront drastiquement nos capacités d'observation, nous permettant d'entrer pleinement dans l'ère du multi-messager. Le projet de recherche COCOA-NuGETs s'appuie sur ces premiers résultats multi-messagers actuels et les développe, ouvrant la voie à l'ère CTA en utilisant les données HESS et les premières données des premiers télescopes CTA. Le projet se concentre sur les observations gamma et multi-longueurs d'onde des contreparties des neutrinos et, en même temps, sur le développement de nouveaux outils numériques pour l'ajustement multi-longueurs d'onde/multi-messagers. À la fin des quatre années, nous aurons produit les premières contraintes statistiquement valables sur l'accélération des rayons cosmiques dans les sources extragalactiques dans un cadre 'open source', et nous serons prêts, d'ici 2027, à tirer pleinement parti des réseaux CTA complets.