Le télescope Fermi-LAT poursuit son relevé systématique en rayons γ
Le satellite Fermi de la NASA a été lancé en juin 2008, et le télescope Fermi-LAT effectue un relevé systématique en rayons γ d’énergies proches du GeV couvrant la majorité du ciel toutes les 3 heures (et tout le ciel en au plus une semaine) depuis août 2008.
Le catalogue gamma de Fermi-LAT
Le quatrième catalogue de sources Fermi-LAT, dénommé 4FGL, a été publié en 2020 sur la base de 8 ans d’observation, puis revu après 10 ans et 12 ans. Il s’appuie maintenant sur 14 ans de données. Ce catalogue, accessible sur le site Fermi de la NASA, contient 7000 sources environ et il sert de référence à toute l’astronomie gamma, en particulier pour les télescopes Cherenkov au sol. Observer plus longtemps permet de détecter plus de sources, moins lumineuses ou bien nouvelles car beaucoup d’entre elles sont très variables, en particulier les noyaux actifs de galaxies (cf. vidéo ci-dessous). Ce catalogue est coordonné au DAp, qui fournit également l’analyse spectrale et la variabilité pour toutes les sources.
Vue du ciel gamma dans laquelle la variabilité est très accélérée (1 mois par seconde). Les points clignotant de manière aléatoire sont pour l’essentiel des blazars. On voit passer le Soleil (de haut en bas) à travers le ciel. Le fond bleuâtre est l’émission due à l’irradiation du gaz interstellaire par les rayons cosmiques de notre Galaxie.
Figure 1 : Classification des sources Fermi-LAT. Les BL Lacs et les quasars radio sont deux types de blazars (trous noirs supermassifs dont le jet pointe vers nous). Les restes de supernovae contiennent aussi des nébuleuses de pulsars (entretenues par le pulsar central). Environ un tiers des sources (surtout des sources faibles) restent inconnues.
Les sources répertoriées depuis 15 ans
La Figure 1 montre les diverses sources de ce rayonnement γ qui servent conjointement à mieux comprendre l’accélération de particules ultra relativistes (protons, électrons) et leur propagation dans l’Univers. Les chercheurs comprennent ces phénomènes dans leurs grandes lignes, mais de nombreux aspects restent à éclaircir.
Les contributions scientifiques du DAp
En dehors du catalogue, le DAp est aussi à la pointe de l’étude de l’émission γ diffuse de notre Galaxie. La connaissance du milieu interstellaire permet d’en déduire la répartition des rayons cosmiques dans la Galaxie et d’étudier comment ils s’y propagent. Mais réciproquement, les observations γ peuvent pointer des lacunes dans les observations classiques du gaz interstellaire (raies spectrales de CO ou HI), conduisant à la découverte et à l’étude de gaz « sombre ». En plus de ces deux activités principales, les chercheurs du DAp participent aussi aux recherches sur les pulsars (cf. vidéo ci-dessous) et sur les restes d’explosions de supernovae, dont on pense qu’ils sont le lieu de l’accélération des rayons cosmiques dans notre Galaxie.
Clignotement des pulsars ralenti d’un facteur 5. Les pulsars gamma sont en jaune et les pulsars radio en blanc. Le ciel est balayé en partant du centre Galactique. On reconnaît le pulsar de Vela (le plus brillant du ciel) et un peu plus tard le pulsar du Crabe (moins brillant mais plus rapide). Les points sont d’autant plus gros que le pulsar est brillant. Le fond est le même.
Références récentes :
- Catalogue de sources 4FGL-DR3, Abdollahi et al 2022
- Rémanent de la supernova de Kepler, Acero et al 2022
- Gaz diffus à haute latitude, Casandjian et al 2022
- Lien vers le site Fermi DAp
Collaboration : Fermi-LAT (USA, Italie, France, Japon, Suède)
Soutien financier : CNES
Contacts IRFU : Jean Ballet, Isabelle Grenier
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