Les régions centrales de la Voie Lactée dévoilées

Communiqué de presse du CNRS : Les régions centrales de la Voie Lactée dévoilées

Des astrophysiciens de l’équipe internationale HESS « High Energy Stereoscopic System », qui réunit notamment des laboratoires du CNRS (IN2P3 et INSU) et du CEA (Dapnia), ont rapporté les résultats d’un premier sondage profond qui révèlent l’existence de huit nouvelles sources de rayons gamma de très haute énergie dans les régions centrales de notre Galaxie. Ces résultats, publiés dans la revue Science du 25 mars 2005, élargissent notre connaissance de la Voie Lactée dans une région inexplorée jusqu’ici.

Les rayons gamma sont produits dans des accélérateurs de particules cosmiques extrêmes comme les explosions de supernovæ[1]/> et sont un révélateur unique des processus de haute énergie à l’oeuvre dans notre Galaxie. Le sondage réalisé par l’équipe HESS révèle huit nouvelles sources de rayons gamma dans le disque de notre Galaxie, et double le nombre total de sources connues dans ce domaine jusqu’à ce jour.

Il est particulièrement étonnant de constater que la plupart des sources mises en évidence par HESS n’ont pas de contreparties évidentes dans des domaines de longueur d’onde plus classiques comme les rayons X. La découverte de rayons gamma issus de telles sources suggère qu’elles pourraient être des accélérateurs cachés. Ces sources émettent préférentiellement des rayons gamma dans la partie la plus énergétique de leur spectre, comparé aux sources connues jusqu’ici dans les autres régions du ciel, dont les composantes du spectre décroissent plus rapidement avec l’énergie.

D’autre part, le détecteur HESS offre pour la première fois la résolution et la sensibilité pour voir des structures de dimensions angulaires pouvant s’étendre sur plusieurs dizaines de minutes d’arc. Comme la plupart de ces objets se trouve à une fraction de degré du plan Galactique, ils sont très probablement éloignés de plusieurs milliers d’années lumière de la Terre, ce qui implique que ces accélérateurs cosmiques ont des tailles de l’ordre de quelques dizaines d’années-lumière.

Inauguré en septembre 2004 et installé en Namibie, le détecteur HESS est un système de quatre télescopes de 13 mètres de diamètre, et le plus sensible des détecteurs de rayons gamma de très haute énergie (rayonnement un milliard de fois plus énergétique que les rayons X) au monde. Ces rayons sont très rares.  Même pour des sources relativement intenses, seul un rayon gamma par mois et par mètre carré parvient jusqu’à la Terre. Comme ils sont absorbés par l’atmosphère, leur détection directe pourrait se faire à l’aide d’instruments spatiaux ; ceux-ci sont cependant trop petits pour enregistrer un nombre suffisant de ces photons si rares. Les astrophysiciens de HESS utilisent alors l’atmosphère elle-même comme détecteur. Quand les rayons gammas sont absorbés par l’atmosphère, ils émettent de courts éclairs de quelques milliardièmes de seconde de lumière bleue, la lumière Tchérenkov. Cette lumière est collectée par les grands miroirs des télescopes et les caméras ultra-sensibles de HESS, permettant de créer des images des objets astronomiques tels qu’ils apparaissent en gamma.

L’expérience HESS est l’aboutissement d’un travail de collaboration de plusieurs années avec plus de 100 chercheurs et ingénieurs d’Allemagne, France, Royaume-Uni, Irlande, République Tchèque, Arménie, Afrique du Sud et Namibie. Les premières données enregistrées ont conduit à un grand nombre de découvertes, dont la première image de l’onde de choc d’une supernova aux énergies les plus élevées[2]/>.

Site web du projet HESS : http://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS/

Notes :
1] Explosion d’étoiles en fin de vie
[2] Résultats publiés dans la revue Nature du 4 novembre 2004.
Communiqué de presse :
Hess : vers une résolution du mystère de l’origine des rayons cosmiques
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