Donner à voir l’invisible spectacle qui se déroule tous les jours sous nos yeux ignorants… C’est la tâche à laquelle s’est attelée une équipe d’astronomes de la NASA. Ils ont créé une animation qui rassemble des données sur les rayons gamma enregistrées par le télescope spatial à rayons gamma Fermi de la NASA durant près de 15 ans.
« Des feux d’artifice cosmiques, invisibles à nos yeux, remplissent le ciel nocturne » : c’est une description bien poétique de ces fameux rayons gamma que nous propose la NASA, dans l’un de ses derniers communiqués.
Et il est vrai que ces points lumineux qui clignotent sur l’animation rendue publique peuvent y faire penser. Pour produire cette vidéo étonnante, les scientifiques ont compilé les données enregistrées par le télescope spatial à rayons gamma Fermi pendant une année complète.
Elles ont été captées entre février 2022 et février 2023.
de la NASA, montre un véritable feu d’artifice de rayons gamma cosmiques.
> Le cercle magenta de chaque objet grandit au fur et à mesure qu’il s’illumine et rétrécit au fur et à mesure qu’il diminue.
> Le cercle jaune représente le Soleil qui suit sa trajectoire annuelle apparente dans le ciel.
> La bande orange rougeâtre qui traverse le milieu du ciel est le plan central de notre galaxie, la Voie lactée, un producteur constant de rayons gamma.
L’animation montre un sous-ensemble des enregistrements de rayons gamma du LAT, désormais disponibles pour plus de 1500 objets dans un nouveau dépôt continuellement mis à jour. Plus de 90% de ces sources sont un type de galaxie appelé blazar, alimentées par l’activité d’un trou noir supermassif. © Centre de vol spatial Marshall de la NASA/Daniel Kocevski
Ces cercles pulsés que nous pouvons observer « ne représentent qu’un sous-ensemble de plus de 1500 courbes de lumière – des enregistrements de la façon dont les sources changent de luminosité au fil du temps – collectées par le LAT sur près de 15 ans, depuis l’espace », précise la NASA.
Mais d’où viennent donc ces rayons qui envahissent notre ciel à notre insu ?
La plupart de ces rayonnements proviennent de « blazars », c’est-à-dire, des « régions centrales de galaxies abritant des trous noirs supermassifs actifs, qui produisent de puissants jets de particules dirigés presque directement vers la Terre ».
Les blazars sont un sous-ensemble des galaxies connues sous le nom de « quasars ». Celles-ci sont des galaxies dont le noyau est très actif. Autrement dit, cela signifie que le trou noir supermassif en son coeur engloutit de la matière très rapidement.
Cette matière, en raison des vitesses extrêmes autour du trou noir, est chauffée, engendrant un rayonnement intense à travers l’espace.
Des trous noirs qui projettent de la matière
Certains de ces quasars présentent aussi des jets de plasma, qui partent du noyau galactique : ce sont ces « jets de particules » évoqués par la NASA.
Ils surviennent lorsqu’une partie de la matière dont le trou noir se nourri est déviée, et « projetée » dans l’espace à grande vitesse. Parfois, il arrive que ces jets soient orientés directement vers la Terre, ou presque.
C’est dans ce cas précis qu’on retrouve l’appellation « blazar ». Les quasars produisent déjà une lumière très intense : c’est encore plus vrai dans le cas des blazars, puisque ces « jets » sont orientés dans notre direction.
Au-delà de cette animation, c’est une véritable base de données destinée à faire progresser la recherche qu’ont produite les scientifiques de la NASA. Ces informations sur les variations des rayons gamma sont en effet précieuses pour le domaine.
« Les astronomes qui étudient les galaxies et souhaitent comparer les courbes de lumière visible et gamma sur de longues échelles de temps nous ont incités à créer cette base de données », explique Daniel Kocevski, astrophysicien au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville (Alabama) et coauteur de la base de données.
En étudiant les fluctuations des rayonnements gamma dans le temps, les scientifiques peuvent notamment étudier la façon dont les trous noirs se « nourrissent » pour en apprendre davantage sur ces phénomènes fascinants. « Nous recevions des demandes pour traiter un seul objet à la fois. Désormais, la communauté scientifique a accès à toutes les données analysées pour l’ensemble du catalogue », précise Daniel Kocevski. Le catalogue en question est accessible librement via The Astrophysical Journal.