Le laboratoire Univers et Particules de l’Université de Montpellier est impliqué dans la mission Svom. Le satellite, lancé en juin dernier, permettra d’étudier les puissants rayonnements provenant des profondeurs de l’espace.
A 625 km d’altitude, avec une inclinaison de 30° par rapport à l’équateur, Svom tourne autour de la Terre, offrant à ses instruments le noir profond de l’Univers. Soyez témoin, en silence, de la mort inévitable, redoutable et lumineuse, d’une étoile massive tapie aux confins de l’espace et du temps, trahie par une émission d’énergie qui brille plus que toute autre Source du cosmos. En quelques instants, mesurés en secondes, en minutes tout au plus, « l’équivalent de ce que rayonnera le Soleil durant toute sa vie »dit Frédéric Piron, sa vie de dix milliards d’années…
Svom est un gardien alerte. L’avant-poste franco-chinois de dix laboratoires français, du Centre national d’études spatiales, du Cnes, et de dizaines de cosmologues et astrophysiciens du monde entier, dévoués, fascinés, à comprendre ce que sont les mystérieux sursauts gamma, révélés en 1973. par une publication américaine. Le LUPM, Laboratoire Univers et Particules de l’Université de Montpellier, est l’un des dix, Frédéric Piron, chercheur astrophysicien au CNRS, chef du petit groupe impliqué, depuis une décennie, dans la genèse de la SVOM et qui, des antennes VHF et des algorithmes pointus, à l’écoute depuis le 22 juin, jour du vol vers Xichang, dans le Sichuan chinois.
Explosion! UN #LungaMarcia2C Fusée transportant un moniteur d’objet variable spatial ???(#SVOM)Satellite, a été lancé par #Xichang Centre de lancement de satellites dans la province du Sichuan.@CNES @esa @NMK_ZeroG @IRAP_France @CNRS @iafastro @jamesdcarpenter @aarti_holla
(Vidéo : Xu Lihao) pic.twitter.com/vC1cuIi2So–Wu Lei (@wulei2020) https://twitter.com/wulei2020/status/1804420721336291396?ref_src=twsrc%5Etfw
L’histoire remonte à 1967. Américains, Russes et Anglais “a signé un accord en 1963 interdisant les essais nucléaires dans l’atmosphère et l’espace”déçoit le chercheur héraultais. Et pour contrôler le respect de ces règles, les États-Unis envoient en orbite des satellites capables de détecter les particules émises par une explosion atomique. Rayons gamma, donc : photons, particules de lumière.
Salves courtes ou longues
« En 1967, les Américains ont détecté une émission gamma, puis d’autres. Ils ne viennent pas de la Terre, ni de la Lune, ni du Soleil, mais donc de l’espace lointain. Ils n’en parlèrent pas jusqu’à « la publication, en 1973, d’un article sur ces émissions par des chercheurs de Los Alamos, où est née la bombe atomique ».
La mission ???? SVOM vise à détecter les sursauts gamma, phénomènes les plus brillants observés depuis le Big Bang. Une énergie colossale !
Voici une vidéo pour mieux comprendre cela @SVOM_mission. pic.twitter.com/9g9JCLpPH1
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On les appelle sursauts gamma (GRB). Et ils deviennent un sujet majeur en astrophysique, et la communauté des chercheurs a observé au fil des années qu’ils sont « très intense, très variable »qu’il y en a des courtes, moins de deux secondes, et des plus longues, qui remettent en question leur Source et leur origine, leur distance à la Terre.
Pour la Source, deux hypothèses dominent : les explosions longues, les plus nombreuses, seraient le produit d’une explosion stellaire. « Un objet très massif, en fin de vie, qui va créer une super nova et un trou noir. L’explosion est l’expulsion d’une quantité phénoménale de matière de ce trou noir. Ejection de quoi, c’est quoi le moteur ? Mille questions se posent également.
Nous revenons à la nuit des temps
Qu’en est-il des courtes rafales ? “Regardez deux étoiles à neutrons, se réunir jusqu’à fusionner, créant alors un trou noir”émettent ce fameux jet. Mais où, dans l’immensité de l’espace, à quelle distance de nous ?
“En 1997, le problème a été résolu pour la première foisriprende Frédéric Piron: plusieurs milliards d’années-lumière, en dehors de notre galaxie, dans une galaxie très très lointaine. Dans l’espace, regarder au loin, c’est regarder le passé : la lumière qui vient de loin vient des temps anciens, de l’histoire de l’Univers. Ces explosions peuvent donc marquer la mort d’étoiles nées 500, 600 millions d’années après le Big Bang, « différents de ceux nés plus tard » et il y a beaucoup à apprendre d’une histoire encore pleine d’inconnues.
« Je travaille sur ce sujet depuis vingt ansdit Frédéric Piron. J’ai commencé avec Fermi. Enrico Fermi, l’un des pères de la bombe, a donné son nom à un observatoire spatial de la NASA lancé en 2008 pour étudier les sources gamma. Un des outils qui nous a permis d’en dénombrer quelques-uns « 10 000 explosions en cinquante ans, mais la fraction dont nous connaissons la distance est faible. » Svom aidera à faire mieux, en accélérant le processus mis en œuvre.
“Nous ne localisons pas très, très bien les objets avec les rayons gammaexplique Frédéric Pironla Source du jet. C’est pourtant un préalable pour mesurer sa distance et la qualité de son observation, des rayons gamma visibles aux gamma « durs » en passant par les gamma « X » et « mous ».
? #MissionSVOM ?️ Rencontre avec Florent Robinet qui a équipé le télescope MXT du satellite #SVOM Logiciel intégré d’analyse d’images en temps réel pour détecter les sursauts gamma avec une très haute précision.
Il est chercheur @CNRS al@IJCLab d’Orsay@CNRSidFSud pic.twitter.com/LkmQfkpj7l
— CNRS Nucléaire et Particules (@CNRS_IN2P3) https://twitter.com/CNRS_IN2P3/status/1804204815678845180?ref_src=twsrc%5Etfw
Rayons X gamma « durs » et gamma « doux ».
Pendant une vingtaine d’années, une fois l’émission détectée, “le jeu consiste à réorienter les télescopes le plus rapidement possible” sur la zone en question. « Couvrant 1/6 du ciel côté nuit avec son instrument ECLAIRs »Svom améliorera la mesure de distance des éclairs et son alerte aux observateurs au sol leur permettra d’orienter rapidement (automatiquement) leurs télescopes.
J-10 avant le lancement de SVOM ?
Cette semaine, présentation de l’outil ECLAIRs. Conçu par des laboratoires français, il aura pour mission de détecter les sursauts gamma afin que le satellite se réoriente très rapidement pour observer ces phénomènes. pic.twitter.com/xtNr9Jo9ko
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Dans un deuxième temps, l’identification d’un sursaut par ECLAIR fera tourner le satellite lui-même, de manière à diriger ses télescopes MXT et VT, opérant dans les bandes des rayons X et du visible, vers la Source d’émission.
« Nous voulons capturer la « chose », affiner sa position le plus rapidement possible, pour avoir à terme une mesure de distance et une bonne couverture spectrale de l’objet et faire de la modélisation »commente l’astrophysicien montpelliérain, qui attend janvier et le début « opérations scientifiques de routine ».
« SVOM est toujours en phase de test et d’étalonnagea besoin de Frédéric Piron. Le repointage automatique de l’ensemble du satellite n’est pas une mince affaire. Pourtant, pour capturer un point lumineux dans un espace insondable, le mot précision est… un euphémisme.
Algorithmes LUPM
« SVOM a commencé à conclure des accords vers 2010, 2014 : le partenaire chinois a proposé la plateforme et le lanceur et la partie française – la France a une certaine expérience avec la foudre – s’est organisée en consortium ».
L’équipe de six chercheurs et ingénieurs dirigée par Frédéric Piron, du LUPM, membre du consortium, associé à l’Institut d’Astrophysique de Paris, est chargée « développer la chaîne de traitement des données gamma ECLAIR et GRM » – le quatrième instrument de la Svom, qui opère dans une gamme complémentaire d’ECLAIR.
Grâce aux algorithmes écrits par LUPM, dès qu’il y a une alerte, ils dressent la « carte d’identité » du phénomène, afin de le reconstruire, le caractériser, le classer (court, long). Un traitement décisif pour identifier rapidement ses propriétés et les partager avec la communauté mondiale.
