Illustration informatique du microquasar LS5039. Crédit d'image: PPARC. Cliquez pour agrandir.
Dans un récent numéro de Science Magazine, l'équipe d'astrophysiciens internationaux High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) rapporte la découverte d'un autre nouveau type de source de rayons gamma à très haute énergie (VHE).
Les rayons gamma sont produits dans des accélérateurs de particules cosmiques extrêmes tels que des explosions de supernova et offrent une vue unique sur les processus de haute énergie à l'œuvre dans la Voie lactée. L'astronomie à rayons gamma VHE est encore un domaine récent et H.E.S.S. mène la première étude sensible dans cette gamme d'énergie, trouvant des sources jusque-là inconnues.
On pense que l’objet qui produit le rayonnement de haute énergie est un «microquasar». Ces objets sont constitués de deux étoiles en orbite l'une autour de l'autre. Une étoile est une étoile ordinaire, mais l'autre a épuisé tout son combustible nucléaire, laissant derrière elle un cadavre compact. Selon la masse de l'étoile qui l'a produite, cet objet compact est soit une étoile à neutrons, soit un trou noir, mais de toute façon sa forte attraction gravitationnelle attire la matière de son étoile compagnon. Cette matière descend en spirale vers l'étoile à neutrons ou le trou noir, de la même manière que l'eau descendant en spirale le long d'un plughole.
Cependant, parfois l'objet compact reçoit plus de matière qu'il ne peut en supporter. Le matériau est ensuite éjecté du système dans un jet de matière se déplaçant à des vitesses proches de celle de la lumière, ce qui entraîne un microquasar. Seuls quelques-uns de ces objets existent dans notre galaxie et l'un d'eux, un objet appelé LS5039, a maintenant été détecté par le H.E.S.S. équipe.
En fait, la vraie nature LS5039 est quelque chose d'un mystère. On ne sait pas exactement ce qu'est l'objet compact. Certaines caractéristiques suggèrent qu'il s'agit d'une étoile à neutrons, d'autres qu'il s'agit d'un trou noir. Non seulement cela, mais le jet n'est pas vraiment un jet; bien qu'il se déplace à environ 20% de la vitesse de la lumière, ce qui peut sembler beaucoup, dans le contexte de ces objets, il est en fait assez lent.
On ne sait pas non plus comment les rayons gamma sont produits. Comme le souligne le Dr Guillaume Dubus de l'Ecole Polytechnique «Nous n'aurions vraiment pas dû détecter cet objet. Les rayons gamma de très haute énergie émis près de l'étoile compagnon sont plus susceptibles d'être absorbés, créant une cascade matière / antimatière, que de s'échapper du système. »
Le Dr Paula Chadwick de l'Université de Durham ajoute: «C'est très excitant d'avoir ajouté une autre classe d'objets au catalogue croissant de sources de rayons gamma. C'est un objet fascinant - il faudra plus d'observations pour comprendre ce qui se passe là-dedans. "
Le H.E.S.S. matrice est idéale pour trouver de nouveaux objets de rayons gamma VHE; car son large champ de vision (dix fois le diamètre de la Lune) signifie qu'il peut surveiller le ciel et découvrir des sources jusque-là inconnues.
Les résultats ont été obtenus à l'aide des télescopes High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) en Namibie, en Afrique du Sud-Ouest. Ce système de quatre télescopes de 13 m de diamètre est actuellement le détecteur le plus sensible des rayons gamma VHE - un rayonnement qui est un million, un million de fois plus énergétique que la lumière visible. Ces rayons gamma de haute énergie sont assez rares même pour des sources relativement fortes; seulement un rayon gamma par mois atteint un mètre carré au sommet de l'atmosphère terrestre. De plus, comme ils sont absorbés dans l'atmosphère, une détection directe d'un nombre important des rayons gamma rares nécessiterait un satellite de grande taille. Le H.E.S.S. les télescopes utilisent une astuce - ils utilisent l'atmosphère comme moyen de détection. Lorsque les rayons gamma sont absorbés dans l'air, ils émettent de courts éclairs de lumière bleue, appelée lumière Cherenkov, d'une durée de quelques milliardièmes de seconde. Cette lumière est collectée par le H.E.S.S. télescopes avec de grands miroirs et des caméras extrêmement sensibles et peuvent être utilisés pour créer des images d'objets astronomiques tels qu'ils apparaissent dans les rayons gamma.
Le H.E.S.S. Les télescopes représentent plusieurs années d'efforts de construction par une équipe internationale de plus de 100 scientifiques et ingénieurs d'Allemagne, de France, du Royaume-Uni, d'Irlande, de République tchèque, d'Arménie, d'Afrique du Sud et du pays hôte, la Namibie. L'instrument a été inauguré en septembre 2004 par le Premier ministre namibien, Theo-Ben Guirab, et ses premières données ont déjà abouti à un certain nombre de découvertes importantes, notamment la première image astronomique d'une onde de choc de supernova aux plus hautes énergies de rayons gamma.
Source d'origine: communiqué de presse PPARC
