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Le satellite Swift et les sursauts gamma découverts

Dossier - Sursaut gamma : une puissance colossale dans l'univers
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Les sursauts gamma sont peut-être les phénomènes les plus puissants de l'univers. De quoi s'agit-il exactement ? Pourquoi se déclenchent-ils ? Comment les détecter ? Futura lève le voile sur les sursauts gamma dans ce dossier.

  
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L'atmosphère terrestre, en absorbant efficacement les photons gamma, protège la vie de ce rayonnement nocif, mais empêche également les astronomes de découvrir les sursauts gamma depuis le sol. Pour mener à bien leur tâche, ceux-ci doivent donc nécessairement lancer des satellites afin de s'affranchir de cette atmosphère. C'est le cas avec le satellite Swift, de la Nasa.

La mission la plus importante actuellement en service en ce qui concerne les sursauts gamma est sans conteste le satellite Swift, lancé en novembre 2004 par la Nasa.

Le satellite Swift a découvert des sursauts gamma. © Nasa E/PO, Sonoma State University/Aurore Simonnet, DP

Précision du satellite Swift

Les sursauts gamma pouvant provenir de n'importe quel endroit du ciel, il est tout d'abord nécessaire de surveiller une très grande zone -- typiquement plus de 5.000 degrés carrés du ciel, soit un huitième du ciel -- à l'aide d'un télescope fonctionnant dans le domaine du rayonnement gamma. La spécificité de Swift est qu'une fois la détection faite, il pointe automatiquement dans la direction du sursaut un autre télescope opérant dans le domaine X, et cela en seulement quelques minutes.

L'observation dans ce domaine d'énergie va alors permettre de réduire l'incertitude sur la position de l'émission sur la voûte céleste (rappelons que les photons gamma (γ) sont difficiles à focaliser, d'où une incertitude élevée sur leur direction d'origine). Grâce à cette prouesse technique, il est possible de localiser très rapidement un sursaut gamma avec une étonnante précision, de seulement quelques centièmes de degrés. Le satellite Swift reprend ainsi la stratégie d'observation qui avait fait le succès du satellite italo-hollandais Beppo-Sax à la fin des années 90.

Depuis l'été 2008, le satellite Fermi complète avantageusement les observations menées par Swift. Grâce à une instrumentation très particulière, héritière des développements menés auprès des accélérateurs de particules, il est en effet capable de détecter, et surtout d'observer, les sursauts gamma dans un domaine d'énergie bien supérieur à celui de Swift.

Vue d’artiste du satellite Swift, actuellement en service.

Les sursauts gamma découverts par Swift

Depuis son lancement, Swift est remarquablement efficace : en 2015, il avait détecté, depuis le début de sa mission, plus de 1.000 sursauts gamma. On lui doit en particulier la preuve que des sursauts gamma peuvent se produire à des distances considérables, le record actuel étant situé à un décalage vers le rouge de 8.2 (voir notre article GRB 090423 : un sursaut gamma témoin de la jeunesse de l'univers).

En 2015, le satellite Swift avait détecté, depuis le début de sa mission, plus de 1.000 sursauts gamma. Voici leurs positions rassemblées sur cette carte du ciel (au centre, la Voie lactée). © Nasa

Un autre résultat particulièrement marquant est lié à la compréhension des sursauts courts : ces derniers semblent bel et bien liés à la coalescence d'objets compacts, tels que des trous noirs ou des étoiles à neutron. À moins d'une avarie majeure sur le satellite, ce qui n'est, naturellement, jamais à exclure avec ce type de projets, Swift devrait fonctionner encore plusieurs années, jusqu'à l'arrivée d'un digne successeur.