Structure et émission grande échelle de la Galaxie
SPI révèle l'origine du continuum diffus X dur de la voie lactée : Interaction des rayons cosmiques avec le champ de radiation interstellaire de la Galaxie
La plan Galactique est connu pour être une source intense d'émission continue de rayons X durs et de rayons 
. L'émission de rayons X durs a été découverte par une expérience à bord d'une fusée en 1972 et cette émission interstellaire a ensuite été observée dans toutes les gammes d'énergies allant des keV aux MeV par tous les principaux satellites d'astronomie.
Carte d'intensité du ciel de 50-100 keV, incluant à la fois les sources et l'émission diffuse.
Grâce à l'analyse de 6 ans de données Integral/SPI (108 s), il a été possible de différencier les différentes composantes de l'émission "diffuse" qui résulte de la superposition de plusieurs processus physiques : radiation d'annihilation, raies nucléaires, continuum diffus dû à l'émission interstellaire et à des sources non résolues.
 | Spectres des différentes composantes de l'émission dans la bande - fine ligne bleue en pointillés : tracé de l'"émission diffuse" totale - magenta : spectre de radiation d'annihilation (raie + positronium) - rouge : émission des sources basses énergie "non résolues". - la ligne verte sombre est l'émission continue déduite et que l'on pense être dominée par les rayons cosmiques (cosmic-rays : CRs) interagissants avec le milieu interstellaire (interstellar medium : ISM). |
Profitant de la quantité de données accrue, il a été possible de mesurer la distribution spatiale ainsi que le spectre de l'émission diffuse Galactique entre 20 keV et 2.4 MeV. La composante en loi de puissance de l'émission diffuse continue observée par le spectromètre SPI a ainsi été identifiée avec l'émission Compton inverse des électrons relativistes (GeV) du rayonnement cosmique avec le champ de radiation interstellaire Galactique, en particulier le fond micro-onde.
La bonne adéquation entre l'émission diffuse continue mesurée et celle prédite sur 10 décades en énergie, en utilisant un code de propagation des rayons cosmiques (GALPROP, Porter, Moskalenko, Strong et al., 2008), suggère que les mécanismes d'émission ont été correctement identifiés. De plus, ce résultat illustre le potentiel des données SPI pour déterminer la distribution des électrons du rayonnement cosmique interstellaire, en particulier pour les énergies en dessous de quelques GeV.
Références :
- L. Bouchet, A. Strong, T.A. Porter, I.V. Moskalenko, E. Jourdain and J.-P. Roques, "Diffuse emission measurement with INTEGRAL/SPI as probe of cosmic-ray electrons and positrons", ApJ, 739, 29, 2011
- Porter, T.A., Moskalenko, I.V., Strong, A.W., Orlando E. and Bouchet, L.,"Inverse Compton origin of the hard X-ray emission from the Galactic Ridge", ApJ, 682, 400, 2008.
- Bouchet, L., Jourdain, E., Roques, J. P., Strong, A., Diehl, R., Lebrun, F. and Terrier, R.,"INTEGRAL SPI All-Sky View in Soft Gamma Rays: Study of Point Source and Galactic Diffuse Emissions", ApJ, 679, 1315, 2008
- Lebrun, F.; Terrier, R.; Bazzano, A.; Bélanger, G.; Bird, A.; Bouchet, L.; Dean, A.; Del Santo, M.; Goldwurm, A.; Lund, N.; Morand, H.; Parmar, A.; Paul, J.; Roques, J.-P.; Schönfelder, V.; Strong, A. W.; Ubertini, P.; Walter, R.; Winkler, C., "Compact sources as the origin of the soft -ray emission of the Milky Way", Nature, Volume 428, Issue 6980, p. 293-296, 2004.
