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Hess-II détecte son premier pulsar

par christophe balland, Jean-Philippe Lenain - 26 octobre 2014

Installé en Namibie, l’observatoire Hess-II vient de détecter des milliers de rayons gamma en provenance du pulsar Vela situé à environ 1 000 années-lumière de la Terre dans la Voie Lactée. Grâce à un nouveau télescope géant, il a ainsi repéré son premier pulsar, une étoile à neutrons qui correspond au cœur effondré d’une étoile massive après son explosion en supernova. Il s’agit du second, après celui du Crabe en 2008, à avoir été décelé par un télescope gamma au sol. Ces premiers résultats issus de la collaboration Hess, à laquelle contribuent le CNRS et le CEA, augurent la possibilité d’explorer et de dévoiler de nombreuses sources cosmiques de rayons gamma (trous noirs supermassifs, amas de galaxies, supernovae, étoiles doubles et pulsars en particulier) dans un nouveau domaine en énergie.

Les étoiles à neutrons sont des cadavres stellaires, résidus de l’explosion de certaines étoiles massives en fin de vie. Certaines de ces étoiles à neutrons sont en rotation rapide, tournant sur elles-mêmes en quelques fractions de secondes, et sont le théâtre de champs électriques et magnétiques très intenses. Découverts pour la première fois en ondes radio par Jocelyn Bell Burnell dans les années 1960, ces astres sont capables d’accélérer des particules jusqu’à des énergies extrêmes. L’expérience H.E.S.S.-II vient de détecter des milliers de rayons gamma en provenance d’un de ces astres, le pulsar de Vela, situé à environ 1000 années-lumière dans notre Voie Lactée. Grâce à un nouveau télescope, le plus grand imageur Cherenkov jamais construit, le réseau H.E.S.S. permet d’observer depuis la Namibie des rayons gamma à des énergies plus basses que précédemment, de seulement 30 GeV, avec une sensibilité jamais atteinte. L’équipe du LPNHE a été très activement impliquée notamment dans la conception et la construction des caméras du réseau. La collaboration H.E.S.S. est parvenue à observer l’émission périodique du pulsar de Vela. Une telle émission pulsée est communément détectée à des énergies plus basses dans ces objets, notamment par l’instrument LAT à bord du satellite Fermi qui en a recensé environ 140, mais seul le pulsar du Crabe avait pu auparavant être révélé par des instruments gamma au sol. La détection du pulsar de Vela avec H.E.S.S.-II, qui occupe une place privilégiée depuis la Namibie pour l’observation des régions centrales de notre Galaxie, laisse donc présager d’autres découvertes intéressantes à venir sur les processus extrêmes à l’œuvre dans l’Univers. La figure ci-dessus présente le périodogramme du pulsar de Vela, courbe de lumière repliée selon la période de rotation de 89 millisecondes du pulsar, observé avec H.E.S.S.

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