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Le télescope TAROT observe l'explosion d'une étoile située à 13.4 milliards d'années lumière

10/06/2013

Le télescope TAROT observe l'explosion d'une étoile située à 13.4 milliards d'années lumière

Jeudi 6 juin 2013 à 21h04 le satellite américain Swift a détecté une bouffée de rayons gamma qui a duré presque cinq minutes. Le satellite a envoyé la position de ce sursaut gamma au centre de la NASA dédié qui a ensuite distribué la position à pointer à divers télescopes placés dans des observatoires terrestres. Parmi eux, les télescopes du réseau CADOR ont été ainsi sollicités pour observer ce sursaut gamma appelé GRB 130606A.

Des astronomes de l'IRAP participent à l'exploitation du réseau CADOR qui comprend trois télescopes : TAROT Calern situé en France (Observatoire de la Côte d'Azur), TAROT La Silla situé au Chili (European Southern Observatory) et Zadko situé en Australie (University of Western Australia). Il faisait nuit à TAROT Calern lorsque le sursaut a eu lieu. Le télescope a commencé les observations sept minutes après le début du sursaut. Les premières images de TAROT montrent une nouvelle étoile dont l'éclat diminuait assez rapidement.

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Figure ci-dessus : Séquence d’images prises par les télescopes TAROT et Zadko. L’émission optique du sursaut gamma GRB 130606A est visible sous la forme d’une étoile (au croisement des tirets sur l’image de gauche). L’éclat de l’astre décroît rapidement en quelques heures pour ne plus être détectable sur l’image de droite.

Une heure et trente minutes après le sursaut des astronomes espagnols ont pointé le télescope géant Gran Tecan situé aux îles Canaries et ont obtenu le spectre de la nouvelle étoile. L'analyse du spectre a vite révélé que l'astre montre un décalage vers le rouge d'une valeur de 5.913. En considérant le modèle d'Univers proposé par les résultats de la mission Planck, on en déduit que le sursaut gamma s'est produit lorsque l'Univers avait à peine un milliard d'années. Ce stade précoce de l'évolution de l'Univers est peu connu et la présence sporadique d'un objet aussi brillant qu'un sursaut gamma agit comme un phare qui éclaire pendant quelques heures les 13.4 milliards d'années qui nous séparent de lui. Autant dire que les informations recueillies par les télescopes qui ont observé GRB 130606A seront très finement analysées par les cosmologistes.

Les théories associent le phénomène du sursaut gamma GRB 130606A à l'explosion d'une étoile de très forte masse (plusieurs dizaines de fois la masse du Soleil). Au cours du sursaut gamma la théorie prévoit la formation d'un trou noir en lieu et place de l'étoile initiale. Les images du télescope TAROT montrent donc la création d'un trou noir qui s'est formé il y à 13.4 milliards d'années.

GRB 130606A est un astre exceptionnel car son éclat correspond à l'un des objets astrophysiques les plus lumineux de l'Univers. A titre de comparaison il a été observé par TAROT quatre fois plus brillant que le plus brillant de tous les quasars connus. Le nombre de tels sursauts gamma se compte sur les doigts d'une main et outre son éclairage sur l'Univers lointain, GRB 130606A fait partie d'une classe d'objets exceptionnellement brillants que l'on commence juste à identifier. De nombreux mystères restent à éclaircir notamment pourquoi les sursauts gamma les plus lointains peuvent être aussi puissants.

Les télescopes TAROT du réseau CADOR on été conçus à l'IRAP avec l'aide de crédits du CNRS. Depuis leurs mises en service en 1998 (Calern) et 2006 (La Silla) les télescopes TAROT ont observé plus de 120 sursauts gamma qui ont donné lieu à 16 publications de haut niveau international. D'autres programmes d'observations sont aussi menés avec les télescopes du réseau CADOR (supernovae, étoiles pulsantes, astéroïdes). Pour plus de détails on consultera l'article sur TAROT paru dans la revue Messenger éditée à par l'Observatoire Européen Austral:

Article : "Six Years of Science with the TAROT Telescope at La Silla" by Alain Klotz, Michel Boer, Jean-Luc Atteia, Bruce Gendre, Jean-François Le Borgne, Eric Frappa, Frederic Vachier, Jerome Berthier, http://www.eso.org/sci/publications/messenger/archive/no.151-mar13/messenger-no151-6-9.pdf

Contact IRAP : Alain KLOTZ, alain.klotz@irap.omp.eu

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