Dans quelques jours, la Chine lancera la mission spatiale Svom (Moniteur d’objets variables astronomiques multibandes basés dans l’espace)le fruit de la collaboration franco-chinoise (*)) dédié à l’étude des sursauts gamma, ces fascinants phénomènes astronomiques issus des explosions stellaires les plus lointaines. Svom sera lancé le 22 juin 2024 depuis la base de Xichang, à bord d’un lanceur Longue Marche 2C. Sa mission est prévue pour durer trois ans avec une prolongation possible de trois années supplémentaires.
Une fenêtre sur l’Univers primitif
L’objectif de cette mission est d’explorer en profondeur les sursauts gamma, ces foudrefoudre d’un luminositéluminosité exceptionnel, parmi les événements les plus anciens et les plus lointains enregistrés dans le cosmoscosmos. Cette lumière était parfois émise lorsque l’Univers avait moins d’un milliard d’années, soit 5 à 10 % de son âge actuel. En sondant ces phénomènes cosmiques éphémères, Svom ouvre le des portesdes portes d’un fenêtrefenêtre temporelle permettant de plonger dans l’Univers primitif, d’explorer ses premières étoiles et d’analyser l’environnement stellaire de ces époques lointaines.
« Le sursaut gamma le plus brillant jamais détecté » fait revivre les craintes pour la vie sur Terre
Comprendre la composition de l’Univers au fil du temps
Avant de nous parvenir, la lumière de ces sursauts gamma traverse plusieurs milliardsAnnées lumièreAnnées lumière, codant ainsi des informations cruciales sur l’histoire de l’Univers et son évolution. Ceux-ci pourraient ainsi nous donner des indications sur le contenu en éléments de l’Univers, la composition interstellaire, et même la dynamique de l’Univers. gazgaz galactique ainsi que des informations sur le galaxiesgalaxies hôtes de ces éclats.
Phénomènes très difficiles à observer en raison de la très courte durée d’émission des rayons gamma
Cependant, l’étude des sursauts gamma reste un défi majeur en raison de leur brève duréedurée deémissionémission, allant de quelques fractions de seconde à quelques dizaines de secondes seulement. Pour relever ce défi, la mission Svom s’appuie sur un arsenal de quatre instruments sophistiqués, conçus pour les détecter, les localiser et les étudier avec une grande précision et réactivité. On compte donc le télescopetélescope ECLAIR, pour détecter et localiser les sursauts gamma dans la bande des Rayons XRayons X et rayons gammarayons gamma basse énergieénergiele télescope MXT pour l’observation des sursauts gamma dans le domaine des rayons X mous, le spectromètrespectromètre gamma GRM à grand champ qui mesurera le spectrespectre à haute énergie des sursauts gamma ainsi qu’un télescope fonctionnant dans le visible et le très proche infrarougeinfrarougequi détectera et observera l’émission de lumière produite immédiatement après un sursaut gamma.
La brièveté des sursauts gamma nécessite la mise en place d’une stratégie très complexe pour la mission Svom afin de collecter des données tout en évitant les temps d’arrêt. Pour cela, les instruments sont tout simplement des bijoux de technologie et le télescope ECLAIRs utilise l’un des logiciellogiciel le plus complexe jamais embarqué sur un instrument spatial qui a nécessité six années de développement au CEA.
Enfin, grâce à sa réactivité hors pair et ses instruments automatisés, Svom peut être utilisé pour observer des phénomènes cosmiques transitoires, c’est-à-dire des objets éphémères ou dont la luminosité varie dans le temps, comme les supernovae ou les sources d’ondes gravitationnelles.
*La mission est le résultat d’une collaboration entre les deux agences spatiales nationales CNSA (Administration spatiale nationale chinoise) et le Cnes (Centre National d’Etudes Spatiales) avec les principales contributions du CEA et du CNRS pour la France et de l’Observatoire National Astronomique (NAONAO) et l’Institut de physiquephysique Institut des hautes énergies de Pékin (IHEP) pour la Chine.
La France et la Chine partent à la chasse aux rayons gamma avec un télescope spatial
Article de Daniel ChrétienDaniel Chrétienpublié le 03/08/2023
La mission franco-chinoise Svom avance bien. Les instruments français sont prêts à partir pour être intégrés au petit télescope spatialtélescope spatial Chinois. Le décollage est prévu pour décembre.
Svom (Moniteur d’objets variables astronomiques multibandes basé dans l’espace) vise à capturer les sursauts gamma, un événement extrême parmi les plus extrêmes connus en astrophysiqueastrophysique. Ce sont les signatures, sous la forme de clignoteclignote, de gigantesques explosions. Ils sont considérés comme les éléments les plus brillants et les plus riches depuis le Big Bang. La puissance libérée correspond à plus de mille milliards soleilssoleils !
Événements rares
Au mieux, on pourrait en observer une dizaine par jour. Ils sont si brillants que nous pouvons les observer au-delà des frontières de notre Galaxie. Cependant, il est très difficile de les détecter car ces sursauts sont aléatoires et imprévisibles. Ils peuvent venir de supernovaesupernovae ou des chocs entre des objets massifs tels que trous noirstrous noirs ou une étoiles à neutronsétoiles à neutrons.
Animation en rafale gamma. © NASA
Pour détecter un sursaut gamma, Svom est équipé d’un moniteurmoniteur composé de trois détecteurs pour couvrir une grande partie du ciel. Ils sont chacun positionnés dans une direction différente, afin de pouvoir localiser un sursaut. Les informations de ce détecteur peuvent compléter celles de ondes gravitationnellesondes gravitationnelles depuis la Terre (avec les instruments Ligo et Virgo).
Une fois détecté, le sursaut est ensuite observé par trois télescopes différents. Deux sont proposés sous maîtrise d’œuvre française : ECLAIRs (développé à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse en partenariat avec le CEA et l’Université Paris-Saclay), et MXT (CEA avec participation britannique et allemande). ECLAIRs observe dans les rayons X et les rayons gamma mous, MXT observe dans les rayons X avec un champ de vision plus étroit. Enfin, un télescope à lumière visible (VT) observera la lumière produite juste après l’éclatement.
Collaboration franco-chinoise
Le Cnes et l’agence spatiale chinoise avaient déjà collaboré sur d’autres missions. Celui de Svom date de 2014. Le Cnes fournit les principaux télescopes ECLAIR et MXT, la Chine fournit l’autre télescope, le moniteur et la plateforme du télescope spatial de 930 kilos. UN fuséefusée La longue marche du 2C le placera dans orbiteorbite terrain bas.
Svom, le futur chasseur de sursauts gamma, reçoit ses capteurs
Article de Rémy DécourtRémy Décourtpublié le 14 novembre 2010.
Petit satellite destiné à l’étude des sursauts gamma, Svom devrait être lancé en 2015. Il recevra prochainement capteurscapteurs prototypes destinés au télescope Eclairs, principale charge utile du satellite.
Fruit d’une collaboration entre la France et la Chine, le satellite Svom (Moniteur d’objets variables multibandes basé dans l’espace) a été construit autour de la plateforme ProtéeProtée du Cnes. Son développement se poursuit avec la livraison des premiers prototypes de capteurs.
Réalisé par la division Safran Electronics de Sagem dans son implantation à ValenceValenceces capteurs détectent les rayonnements X et gamma et comprennent chacun 32 détecteurs de tellurure de cadmiumcadmium (CdTe). Ils équiperont le télescope Eclairs, un instrument à grand champ fonctionnant dans la gamme 4 à 300 keV qui fournira en temps réel la position des sursauts gamma avec une précision inférieure à 10 minutes d’arcminutes d’arc. L’ensemble de ces détecteurs formera un capteur d’une surface utile de 1 000 cm2.
Événements associés à la formation de trous noirs
Svom sera lancé en 2015 à une altitude de 625 kilomètres et fonctionnera pendant 3 ans avec une éventuelle prolongation de sa mission pour 3 ans supplémentaires. Il devra observer plus de 200 sursauts gamma, et permettra de mieux comprendre leur nature et la formation des premiers objets de l’univers. Après le Big BangBig Bang, ces sursauts constituent les phénomènes astrophysiques les plus violents connus dans l’univers. Elles se manifestent par des émissions de rayons X et gamma très intenses, variables et brèves : elles ne durent que de quelques millisecondes à quelques heures. S’ils sont restés longtemps énigmatiques, les astrophysiciensastrophysiciens associons-les aujourd’hui àeffondrementeffondrement d’une étoile massive en rotation rapide ou au fusionfusion de deux étoilesétoiles compact (étoiles à neutrons ou trous noirs).
Svom dispose de 4 télescopes fonctionnant dans les hautes énergies, visible et infrarouge, fabriqués par la Chine et la France. Autre dispositif important, le système radio UHFUHF qui se chargera de fournir rapidement, en quelques minutes, la position des sursauts observés à l’ensemble de la communauté scientifique.
Pour observer valablement ces sursauts gamma, qui durent si peu de temps, il est en effet indispensable de les observer sur une large gamme de longueurs d’ondelongueurs d’onde et tout au long de leur vie. Il faut donc poursuivre l’étude initiée à bord du satellite par des observations au sol à l’aide de télescopes plus grands et plus performants.
