Astrophysique : exploration à distance

LES OBJECTIFS
SCIENTIFIQUES
Astrophysique :
exploration à distance
Les objets étudiés à l’aide des observatoires
spatiaux sont inaccessibles à l’exploration
in situ. La collecte de photons dans toute la
gamme du spectre électromagnétique, des
ondes radio au rayonnement gamma, est le
seul moyen d’investigation possible. Ce type
d’étude constitue un outil extrêmement
puissant. La longueur d’onde du
rayonnement mesurée est en effet
caractéristique de la composition chimique
des astres émetteurs, de leur température
ou de leur vitesse de déplacement.
Vue d’artiste représentant le disque
de matière (disque d’accrétion)
générateur de photons gamma,
formé à la périphérie d’un trou noir.
Région du Grand Nuage de Magellan
(galaxie “compagnon” de la nôtre) dans laquelle
de nombreuses supernovae se sont produites.
Crédit IMAGE NASA, image HST, 2002.
Le rayonnement gamma est l’apanage des
astres et des événements extrêmes de
l’Univers. L’enjeu est de comprendre la
structure et l’évolution de l’Univers. Au
premier rang des événements étudiés se
trouvent les explosions d’étoiles, génératrices de grandes bouffées de photons
gamma, qui donnent naissance aux
étoiles à neutrons et aux trous noirs. Au
voisinage de ces résidus d’étoiles, la
matière chauffée et accélérée peut être le
siège d’émissions intenses de photons
gamma.
Résumé :
Par la détection des émissions gamma,
Integral doit permettre de comprendre les phénomènes physiques violents qui se produisent
au voisinage d’objets compacts.
Etoile à neutrons : résidu très dense d’étoile
(un centimètre cube de cette matière pèserait 100 millions
de tonnes) après son explosion ou supernova, tournant très
rapidement sur lui-même (plusieurs tours par seconde). Son
diamètre ne dépasse pas 20 kilomètres pour une masse
équivalente à celle du Soleil.
Trou noir : résidu d’étoile massive (plus de 4 fois la
masse du Soleil). La densité est si importante que rien, pas
même la lumière, ne peut s’en échapper. Tout comme une
pierre lancée en l’air retombe sur le sol, un rayon lumineux
émis par un tel «monstre» retombe à sa surface. Cet objet
est donc invisible directement.