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Service d'astrophysique
Laboratoire AIM

 
A la découverte de l'Univers extrême
Le satellite de rayons gamma GLAST placé sur orbite avec succès

L'instrument GLAST sous la coiffe de la fusée Delta-II sur le pas de tir 17-B à Cape Canaveral en Floride. Crédits NASA.

Le satellite à rayons gamma GLAST (pour Gamma-ray Large Area Space Telescope) a été lancé avec succès le 11 juin depuis la base de Cape Canaveral en Floride. Fruit d’une collaboration internationale [1] sous maitrise d’œuvre de l’Agence spatiale américaine (NASA), cet observatoire spatial va scanner la voûte céleste durant plusieurs années en captant des photons un million à un milliard de fois plus énergétiques que la lumière visible, un domaine encore peu exploré.
Cette lumière extrême permet d'observer des sources célestes aussi diverses que les trous noirs, les étoiles à neutrons, les vestiges de supernova, les explosions d'hypernova et de rechercher les traces de particules exotiques au sein de la Voie lactée.
Parmi les différents laboratoires français [1] impliqués dans cette aventure, le Service d’Astrophysique du CEA-Irfu joue un rôle central dans la  détection et l'identification des sources et dans la construction du catalogue des astres et de leurs propriétés, une tâche majeure en raison des milliers de nouveaux objets qui seront découverts par GLAST.

 

        Voir le lancement (site de la NASA)

Audio"Les explosions cosmiques "

Ecouter l'interview de Jacques PAUL (SAp)

 

Un instrument de nouvelle génération

Le satellite GLAST embarque deux instruments. Le télescope LAT (Large Area Telescope) est un télescope gamma de nouvelle génération hérité des détecteurs de particules des grands accélérateurs. Il constitue la charge utile principale du satellite. Un instrument secondaire (GBM pour Glast Burst Monitor) est destiné à étudier les sursauts gamma. Le télescope LAT permettra grâce à son grand champ de vue (20% de la voûte céleste à chaque instant et balayage de tout le ciel en 3 heures) et à son excellente sensibilité de cartographier en détail le ciel gamma, bien mieux que son illustre prédécesseur, l’instrument EGRET à bord de l’observatoire CGRO, en opération entre 1991 et 1999.

 

Le télescope spatial GLAST va scruter l'Univers dans le domaine des photons gamma de haute énergie, entre 20 MeV (1 MeV = 1 million d'électronvolts) et 300 GeV (Giga électronvolt ou milliard d'électronvolts). Ces photons gamma, stoppés par l'atmosphère terrestre, sont des centaines de millions de fois plus énergétiques que la lumière visible. La gamme d'énergie explorée par GLAST s'étend sur sept octaves, un véritable record.

En route pour percer les secrets de l’Univers gamma

Lancé à 16h05 Temps Universel par une fusée Delta-II 7920H,  le satellite a été placé 75 minutes plus tard sur une orbite circulaire à 550 km d’altitude (orbite basse) et à une latitude de 25 degrés. Il parcourt dorénavant une orbite terrestre en 95 minutes. Dans la foulée du lancement, de nombreuses et indispensables étapes vont être menées dont en premier lieu les vérifications et contrôles des nombreux sous-systèmes du satellite. Au niveau des instruments scientifiques, une étape cruciale se déroulera dans trois semaines avec la prise de la première image, un instant fort attendu par les équipes scientifiques. Elle sera ensuite suivie d’une période de réglage fin des instruments qui durera un peu plus d’un mois avant que le télescope ne soit finalement déclaré apte et rendu aux équipes scientifiques.

 

Le satellite GLAST et la fusée Delta-II 7920-H dans les dernières phases de préparations sur le pas de tir avant le lancement. Dans cette version du lanceur de la NASA, neuf "boosters" propulsent la fusée. La fusée Delta-II peut placer en orbite basse jusqu’à une charge de 6 tonnes. Crédit photos : NASA/GLAST

Sondage de l'ensemble de la voute céleste

Un mois après le lancement et la mise en service des instruments, les opérations scientifiques à proprement parler débuteront. La première année sera dévolue à un sondage détaillé de la voûte céleste. Si le mode d’opération du satellite permet de la couvrir dans sa totalité en deux orbites soit trois heures, il est néanmoins indispensable compte tenue du faible nombre de photons détectés de balayer le ciel sur de longues périodes pour accumuler des photons et pour surveiller les évènements transitoires et éruptions qui apparaissent pour quelques heures, jours, ou semaines. Des observations ciblées (pointage du télescope vers un événement céleste particulier) pourront être menées à bien durant cette période. Elles pourraient être déclenchées par un sursaut gamma détecté par le télescope auxiliaire GBM ou par des sources soudainement révélées par des observatoires opérant dans d’autres domaines de longueurs d’onde comme les satellites XMM-Newton, INTEGRAL ou à plus haute énergie le réseau de télescopes au sol H.E.S.S. Les informations obtenues par ces différents mais néanmoins complémentaires outils d’investigation permettront de mieux comprendre l’objet étudié.

 
GLAST (film .mov -1.8Mo)
Simulation du ciel gamma pendant 55 jours d'observations de GLAST. Sur l'animation (fichier .mov 1.8Mo), est facilement visible la grande variabilité des sources de rayons gamma du ciel, galaxies actives, pulsars, sursauts gamma-ray, émission du Soleil et aussi... de la Lune. Cliquer sur l'image pour lancer l'animation
 

Contact :  

Pour en savoir plus

   Le site GLAST du Service d'Astrophysique du CEA/Irfu
   "Explosions cosmiques" interview de J. Paul, Ciel & Espace Radio
   Le communiqué de presse CEA/CNRS (16 mai 2008)

Voir aussi
   Le site GLAST de la NASA (en anglais)

 


Notes :

[1] GLAST est le fruit d'une collaboration internationale incluant, en plus des États-Unis qui assurent la maitrise d'oeuvre du projet, l'Allemagne, la France, l'Italie, le Japon et la Suède. En France, cinq laboratoires sont impliqués dans cette mission : le Service d’Astrophysique du CEA-Irfu et quatre laboratoires du CNRS : le Centre d’Études Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), le Centre d'études spatiales des rayonnements (CESR, CNRS / Université Toulouse-III), le Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR) de l’École Polytechnique,  le Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules (LPTA) de Montpellier.

 

maj : 23-02-2009 (2444)