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L'étrange calme des sources gamma du centre de la Voie Lactée

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Chargé, entre autres, de surveiller l'activité des sources gamma au centre de notre Galaxie, le télescope spatial INTEGRAL révèle une baisse d'activité récente, et surtout quasi simultanée, de plusieurs des sources situées près du trou noir central Sagittarius A*, lui-même ordinairement actif à cette longueur d'onde.

La source X et gamma appelée 1E 1740.7-2942 est la plus brillante de cette région du centre de la Galaxie, c'est un micro-quasar. Le trou noir supermassif Sgr A*, correspondant à IGR J17456-290, est très proche de la source marquée 1. Sur une courte péri
Image d'artiste d'un système stellaire binaire ( crédit : novacelestia.com )

Observer les astres en rayons gamma est un des enjeux les plus importants de l'astrophysique moderne. Techniquement, c'est très difficile car les photons gamma, dépassant les 100 kev, sont très pénétrants, on ne peut donc former des images avec des télescopes construits selon les règles habituelles. Le jeu en vaut la chandelle car, à ces longueurs d'ondes, on peut étudier les astres les plus fascinants de l'Univers, des astres compacts comme les trous noirs et les étoiles à neutrons accrétant du gaz dans un système binaire, les fameux GRB, produits vraisemblablement par des hypernovae et des collisions d'étoiles à neutrons, et même la matière noire.

Le télescope spatial Compton GRO avait déjà fourni une belle moisson de résultats, on en attend de même de son successeur le satellite INTEGRAL. Equipé d'instruments permettant d'observer simultanément en optique et en rayons X les sources gamma qu'il détecte, l'Integral Gamma-Ray Astrophysics Laboratory, en orbite depuis la fin de l'année 2002, comprend dans son programme d'observation une surveillance de l'activité des sources gamma au cœur de notre Galaxie. De façon surprenante, les observations s'étendant sur le mois d'avril 2006 ont montré une baisse d'activité conséquente de plusieurs des sources gamma autour du trou noir central !

D'après le responsable du programme d'observation du centre de la galaxie en gamma avec INTEGRAL, Erik Kuulkers, il ne peut s'agir que d'une coïncidence car, les sources observées étant jusqu'ici hautement variables, il ne devrait pas y avoir de corrélations entre elles. Il s'agit en effet de systèmes stellaires binaires et le taux d'accrétion des gaz arrachés par un astre compact à sa compagne ne devrait pas dépendre de celui d'un autre système à des années-lumière de là. Or, dans tous les cas, la variation de brillance en rayons gamma et en rayons x provient de cette variation de la quantité de gaz porté à plus d'un million de degrés, spiralant vers l'astre compact. Près de 80 systèmes de ce genre sont régulièrement surveillés dans le bulbe galactique et on y connaît même un micro-quasar.

Quelle qu'en soit la cause, il s'agit d'une opportunité à saisir car cette baisse d'activité devrait permettre d'affiner l'estimation du nombre de sources en rayons gamma. Si celles-ci peuvent en effet varier à ce point sur de courtes périodes d'observation, on peut se demander si l'on n' a pas, jusqu'ici, sous-estimé leur population dans la Galaxie. En outre, des sources plus faibles près du centre de la Galaxie devraient être plus facilement détectables maintenant, et pourquoi pas, d'ailleurs, des zones diffuses en gamma produites par l'annihilation de particules supersymétriques connues sous le nom de neutralinos et qui pourraient bien se trouver en quantités appréciables vers le centre de la galaxie. Cela constituerait une preuve directe de l'existence de la matière noire !