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Premières images du telescope spatial FERMI

23/02/2009

Lancé en juin dernier, le télescope spatial Fermi observe l’Univers en rayons gamma. Et les premières images apportent leur lot de surprises !

Après deux mois de vérifications et d’étalonnage des instruments mis au point en collaboration avec des équipes du CEA, le satellite GLAST (Gamma-Ray Large Area Space Telescope) a pu débuter ses observations à la mi-août. Au même moment, il a été rebaptisé Fermi Gamma-Ray Space Telescope, en l’honneur du physicien Enrico Fermi (1901-1954), qui a été le premier à suggérer la manière dont les particules pouvaient être accélérées jusqu’à des énergies élevées par des ondes de choc. En effet, ce télescope « observe l’Univers dans le domaine des rayons gamma, c’est une lumière très énergétique qui nous permet d’obtenir des informations sur les particules de très haute énergie qui sont produites dans l’Univers et le parcourent », explique Isabelle Grenier, responsable du projet au CEA

"Un véritable arbre de Noël"

Principale mission du télescope Fermi : comprendre le comportement de particules lorsqu’elles sont soumises à des accélérations extrêmement puissantes comme dans les jets de matière (*) des trous noirs ou les pinceaux lumineux des étoiles à neutrons (**). Autre point fort de ce télescope embarqué, il observe tout l’univers en trois heures à peine ! Les premières images obtenues à la fin août ont apporté deux surprises aux astronomes. « L’Univers gamma scintille comme un véritable arbre de Noël ! Par rapport aux images des années 1990, nous ne retrouvons aujourd’hui qu’un quart des grands trous noirs actifs, les autres sont entrés en activité depuis. D’autre part, on a déjà découvert de nouvelles étoiles à neutrons car celles-ci émettent volontiers en rayons gamma », décrit Isabelle Grenier

 

 

Première découverte d’un pulsar par son « clignotement » gamma

D’ailleurs, Fermi vient de découvrir pour la première fois un pulsar (***) grâce à l’observation de son clignotement en rayons gamma. En effet, la plupart des pulsar sont été identifiés grâce à leurs signaux radio, une poignée d’entre eux seulement grâce à leurs très faibles « bips » en lumière visible et en rayons X.

 

 

Environ trois fois par seconde, l’astre découvert par Fermi envoie un faisceau de rayons gamma en direction de la Terre. Cinq équipes françaises, dont deux du CEA, ont participé à l’analyse et à l’interprétation des résultats (****).

 

 

Les étoiles à neutrons sont des outils de premier choix pour les physiciens lorsqu’il s’agit de mettre à l’épreuve certaines données de la théorie de la relativité générale d’Einstein, car ce sont des horloges extrêmement précises : « la régularité avec laquelle ces étoiles tournent sur elles-mêmes et clignotent est telle qu’on observe typiquement un décalage de l’ordre de la seconde tous les millions d’années ».

 

 

(*) Au centre de nombreuses galaxies, se trouvent d’impressionnants trous noirs de centaines de millions de fois la masse du Soleil. Ils attirent le gaz interstellaire environnant qui tombe en spirale, formant un « disque d’accrétion ». Une petite partie du gaz rejaillit dans un jet très énergétique. (**) Une étoile à neutrons est un astre très dense, composé de neutrons, qui résulte de l'effondrement du cœur d'une étoile massive sous l’effet de la gravitation, quand celle-ci a épuisé son combustible nucléaire. (***)Un pulsar est une étoile à neutrons, tournant très rapidement sur elle-même et émettant un fort rayonnement électromagnétique dans plusieurs directions privilégiées.
(****) Ces résultats ont été publiés dans la revue « Science » du 16 octobre 2008.

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