Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers

Le DAp ne participe pas à la construction du télescope mais a la responsabilité de deux éléments importants de l'analyse de données :

1. Le modèle d'émission gamma interstellaire. Lorsqu'une particule chargée interagit avec le milieu interstellaire, elle peut selon son énergie, la composition et la densité du milieu être une source de photons gamma. Ce processus a pour conséquence que la Galaxie, constamment traversée par le flux de particules du rayonnement cosmique et structurée à diverses échelles en nuages, forme une émission diffuse répartie le long de la Galaxie. Afin de ne pas contaminer par ce voile la mesure du flux de photons gamma propre à l'objet observé, il est indispensable de soustraire le plus  exactement possible sa contribution. Dans le cas de Fermi cette procédure constitue un élément critique pour la détection des sources car le milieu interstellaire est structuré jusqu'à des échelles inférieures à la résolution spatiale de l'instrument. La modélisation de cette émission doit ainsi être la plus fine possible. Pour établir ce modèle, il est indispensable de s'appuyer sur les observations du ciel en infra-rouge, en radio ou dans les raies de transitions des éléments présent dans la Galaxie comme l'hydrogène ou  l'oxyde de carbone. Ces observables sont des traces du milieu interstellaire et livrent des informations importantes quant à sa composition, sa densité ou sa structure. Une convergence intéressante existe sur ce sujet avec les avant-plans de la mission Planck destinée à étudier le fond diffus cosmologique. Notre équipe a mis en place une collaboration pour des analyses conjointes Planck et Fermi pour améliorer le modèle diffus.

2. Le catalogue de sources. Ce catalogue est une liste donnant la position la plus probable de chaque objet et son incertitude  (boîte d'erreur), le degré de confiance de la détection, la forme spectrale, l'intensité  à différentes époques d'observations et les possibles contreparties à d'autres longueurs d'ondes de toutes les sources gamma détectées. Vu le grand nombre de sources, son établissement requiert une méthode de détection performante et une automatisation du processus. La méthode doit être capable de gérer au mieux les caractéristiques du domaine γ : faibles taux de comptage, fond interstellaire très structuré, caractère transitoire de nombreuses sources, différences spectrales importantes d’une source à l’autre. Elle doit aussi s’adapter aux spécificités instrumentales, en particulier la forte variation de la réponse impulsionnelle avec l’énergie (de 3° à 100 MeV à 0.1° à 10 GeV). Ceci introduit inévitablement des problèmes de confusion à basse énergie. Vu ces difficultés, on s’attache d’abord à détecter les sources ponctuelles, puis les sources étendues dans un deuxième temps. La partie opérationnelle (production du catalogue) s’appuie sur une infrastructure mise en place avant le lancement et constamment améliorée. Nous avons mis en place un outil permettant de rapidement enchaîner les tâches afin d’établir une liste de sources pour n’importe quelle sélection temporelle, spatiale ou en énergie. Les catalogues publiés par la collaboration en découlent.