Astrophysique multi-messagers et domaine temporel

Le DPhP possède une longue expérience dans les observations multi-messagers et a intensifié ses contributions ces dernières années. Un exemple marquant est sa participation au système d’alertes TAToO du télescope à neutrinos ANTARES, qui permettait d’analyser en temps réel le flux de données, d’identifier les événements énergétiques significatifs et d’envoyer automatiquement des alertes aux observatoires partenaires. ANTARES ayant été démantelé en 2022 après 15 ans d’opération, le groupe s’appuie désormais sur cette expertise pour développer de nouveaux projets multi-messagers.

L’implication la plus importante concerne aujourd’hui la direction du groupe de travail sur les transitoires de H.E.S.S., ainsi que la préparation des futures observations avec CTAO. Ces dernières années, l’étude des phénomènes transitoires a connu des avancées majeures grâce à une augmentation du temps réservé à ces observations et à l’amélioration des outils d’analyse. Le DPhP a ainsi contribué à la détection des premières émissions gamma très énergétiques associées à des sursauts gamma (GRB 180620B, GRB 190829A) et à une nova galactique (RS Ophiuchi). Le groupe participe également à la recherche de signaux gamma coïncidant avec des neutrinos de haute énergie, des ondes gravitationnelles ou des phénomènes émergents comme les sursauts radio rapides.

L’essor du multi-messager a révélé une richesse scientifique sans précédent, mais ces observations restent difficiles car les phénomènes étudiés sont très furtifs, avec des signatures disparaissant en quelques microsecondes à quelques jours. Une réponse rapide et coordonnée des observatoires est donc indispensable. Pour relever ce défi, le groupe du DPhP a développé la plateforme Astro-COLIBRI, en partenariat international. Cette infrastructure cloud entièrement automatisée reçoit les alertes du monde entier, les contextualise dans un cadre multi-longueurs d’onde et diffuse l’information en quelques secondes via des interfaces web et des applications mobiles. Elle permet ainsi aux scientifiques, mais aussi aux astronomes amateurs, d’évaluer rapidement l’intérêt des événements détectés et d’optimiser les stratégies de suivi.

Le groupe participe à de nombreuses campagnes d’observations de phénomènes transitoires dans toutes les longueurs, de la radio (ATCA, MeerKAT, préparation de SKAO), visible (VLT, OHP, préparation de WST), rayons X (Swift, SVOM, préparation de THESEUS), rayons gamma (Fermi-LAT, H.E.S.S., LST-1, préparation de CTAO) et multi-messagers (Ligo/VIRGO, préparation de Einstein Telescope).

Contact : Fabian Schussler