Le satellite franco-chinois lancé mi-2024 traque les sursauts gamma. Des émissions de photons liées à l’explosion cyclopéenne d’étoiles très anciennes, où ont été forgés les éléments qui nous composent. Après une année d’exploitation opérationnelle, il a livré, ce jeudi, ses premiers résultats, observant des phénomènes remontant à la jeunesse de l’Univers.
Elle a explosé en un temps difficilement appréhendable. Lorsque l’Univers était jeune, à son échelle, il y a 13,1 milliards d’années. Il en avait 700 millions et cette supernova, « la plus lointaine jamais décelée à ce jour », pointe Susanna Vergani, astrophysicienne à l’Observatoire de Paris (CNRS), « peuplait » cet espace embryonnaire. Proche du Big Bang, loin de nos yeux et de ceux des télescopes, mais révélée par la lumière de son explosion formidable, arrivée jusqu’à nous après avoir voyagé 13 milliards d’années, donc.
« Sans Svom, nous ne l’aurions jamais détectée », observe la directrice de recherches, ce jeudi, en dévoilant les premiers résultats du satellite franco-chinois, douze mois, précisément, après son entrée en service opérationnel. L’événement a été nommé GRB 250314A. GRB, l’acronyme de gamma ray burst, un sursaut gamma, les traces « d’explosions stellaires extrêmes », dont « l’énergie est plus grande que celle produite par le Soleil durant toute sa vie », souligne Stefano Crepaldi, chef de projet au Cnes. « Les GRB sont les systèmes les plus énergétiques après le Big Bang », enchérit Bertrand Cordier, du CEA, troisième partenaire français majeur du projet Svom. Dont le rôle est précisément de les traquer et affiner leur distance à nous.
Avec le lancement de la mission SVOM, un nouveau chapitre va s’ouvrir pour l’étude du ciel transitoire. @CNRS_IN2P3
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Explosions inimaginables
10 000 sursauts ont été observés en cinquante ans, après que la Nasa révéla leur découverte, fortuite, en 1973. Et la part dont on a pu identifier cette distance, et donc l’ancienneté (dans l’espace, voir loin, c’est voir ancien) était jusqu’ici faible. Lancé par la Chine le 22 juin 2024, Svom a été conçu pour faire mieux, associant des outils de détection à un système d’alerte sol, VHF, permettant de pointer dans des délais brefs des télescopes terrestres jusqu’aux plus puissants disponibles, ceux de l’European Southern Observatory, au Chili, pour caractériser le GRB repéré par le satellite.
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C’est justement ce VLT, au sommet du cerro Paranal, qui a identifié la supernova, tandis que le James-Webb, à un million de kilomètres de la Terre, dressait le spectre de son émission de photons, dans l’infrarouge. « Nous avons déjà détecté 243 sursauts, continue Bertrand Cordier, dont 90 ont été finement localisés par ECLAIRs », un des deux instruments français, une mesure de distance étant livrée pour 47 % d’entre eux, contre un ratio inférieur à 30 % avant Svom. Des GRB « longs, de plusieurs dizaines de secondes, effondrement d’une étoile massive en fin de vie », et des GRB courts, « fusion de deux objets compacts : deux étoiles à neutrons ou une étoile à neutrons et un trou noir ».
L’Univers “ensemencé”
L’outil est efficace et recèle d’insondables promesses et espoirs de mieux comprendre la formation de notre Univers. Car c’est bien l’enjeu qui réunit largement la communauté scientifique, notamment le laboratoire Univers et particules, de l’Université de Montpellier.
La contribution montpelliéraine
Six chercheurs et ingénieurs du laboratoire Univers et particules de l’Université de Montpellier, dirigés par Frédéric Piron, chercheur en astrophysique, sont au cœur de la chaîne de traitement des données gamma livrées par ECLAIRs et GRM, deux des instruments de Svom.
Associés dès l’origine au projet, officialisé en 2014, ils ont écrit les algorithmes qui, une fois reçue l’alerte de détection émise par Svom, vont établir la “carte d’identité” du phénomène repéré par celui-ci, avant de la partager avec la communauté scientifique.
L’observation des sursauts, reprend Bertrand Cordier, permet aux astrophysiciens de « remonter très loin dans l’histoire de l’Univers, de s’approcher des toutes premières étoiles, comment elles sont apparues, elles qui sont au départ de la nucléosynthèse. Là où ont été forgés les atomes dont nous sommes aujourd’hui composés », tous les éléments du Tableau périodique de Mendeleïev.
L’observation des sursauts permet aux astrophysiciens de remonter très loin dans l’histoire de l’Univers, de s’approcher des toutes premières étoiles.
C’est leur explosion et les émissions de particules que raconte la détection de sursauts gamma qui ont « enrichi les galaxies en étant répandus dans l’Univers et cela, jusqu’à la formation de notre planète et nous-même », sourit Susanna Vergani.
