Les sursauts gamma sont des phénomènes cosmiques fascinants qui intriguent les astrophysiciens depuis leur découverte dans les années 1960. Ces événements, parmi les plus énergétiques de l’Univers, se manifestent par de brèves et intenses émissions de rayons gamma, la forme la plus énergétique du rayonnement électromagnétique.
Leur étude est cruciale pour plusieurs raisons :
- Compréhension de l’Univers primordial : Les sursauts gamma peuvent provenir d’étoiles massives mourantes dans l’Univers lointain, offrant ainsi une fenêtre unique sur les premières étapes de la formation stellaire et galactique.
- Test des théories physiques : L’intensité extrême de ces phénomènes permet de tester les lois de la physique dans des conditions impossibles à reproduire sur Terre.
- Exploration de la mort des étoiles : Certains sursauts gamma sont liés à l’effondrement d’étoiles massives en trous noirs, fournissant des informations précieuses sur ces processus cosmiques violents.
- Étude de la fusion d’objets compacts : D’autres sursauts gamma résultent de la fusion d’étoiles à neutrons ou de trous noirs, événements qui produisent également des ondes gravitationnelles.
Pour étudier ces phénomènes éphémères, la mission spatiale franco-chinoise SVOM (Space Variable Objects Monitor) a été lancée en juin 2024. Cette mission innovante combine des observations spatiales et terrestres pour détecter et analyser rapidement les sursauts gamma.
Le satellite SVOM, équipé d’instruments de pointe, détecte et localise les sursauts gamma dans l’espace. Dès qu’un sursaut est repéré, le satellite transmet immédiatement les informations de localisation à un réseau de télescopes au sol. Cette communication rapide entre l’espace et la Terre est cruciale, car les sursauts gamma ne durent que quelques secondes à quelques minutes.
Parmi ces télescopes terrestres, COLIBRI (Catching Optical Light and Bright Infrared transients) joue un rôle clé. Inauguré le 7 septembre 2024 à l’Observatoire astronomique national de San Pedro Mártir au Mexique, COLIBRI est le fruit d’une collaboration franco-mexicaine. Ce télescope se distingue par sa sensibilité exceptionnelle, sa rapidité de pointage et sa large couverture spectrale, le rendant particulièrement adapté à l’observation des phénomènes transitoires comme les sursauts gamma.
Le fonctionnement de ce réseau d’alerte est le suivant : lorsque le satellite SVOM détecte un sursaut gamma, il envoie instantanément les coordonnées de l’événement aux télescopes au sol, dont COLIBRI. Ces derniers peuvent alors rapidement pointer vers la zone indiquée et commencer leurs observations dans différentes longueurs d’onde, permettant ainsi une analyse détaillée du phénomène.
Cette synergie entre observations spatiales et terrestres offre une opportunité unique d’étudier les sursauts gamma de manière complète, depuis leur détection initiale jusqu’à l’analyse de leur « afterglow » (lueur résiduelle), fournissant ainsi des données précieuses pour comprendre ces événements cosmiques extrêmes et, par extension, l’Univers dans lequel nous vivons.
En savoir plus sur le site du CNRS.
