Article écrit en 2018
En 2021, les agences spatiales française et chinoise lanceront conjointement le satellite SVOM (Space Variable Objects Monitor). Il aura pour mission de détecter et ainsi mieux comprendre les sursauts gamma. Ces flashs lumineux fascinent les astrophysiciens car ils pourraient fournir de précieuses informations sur l’origine de l’univers.
Chercheur en cosmologie au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Stéphane Basa est co-responsable du satellite SVOM, chargé d’étudier les sursauts gamma. Ces phénomènes lumineux, les plus puissants découverts à ce jour, constituent le quotidien de ce passionné des astres.
D’abord baigné par la physique des particules, vous êtes désormais directeur de recherche en cosmologie au CNRS. Comment vous êtes-vous intéressés aux sursauts gamma ?
J’ai toujours été intéressé par la cosmologie et le début de l’univers. Pour l’étudier, il faut des outils et je trouve les sursauts gamma très appropriés. Avant je travaillais sur les supernovæ, des objets déjà extrêmement lumineux. Mais il n’y a pas plus lumineux que les sursauts gamma, donc autant s’en servir. L’avantage d’un sursaut gamma, c’est que quand il explose dans le ciel, c’est la source la plus lumineuse du ciel donc c’est facile à détecter.
Au sein du laboratoire d’astrophysique de Marseille, Stéphane Basa étudie les sursauts gamma. Comment se forment ces objets astrophysiques ?
Un sursaut gamma est une explosion telle, que l’énergie relâchée représente plus d’un milliard de milliards de fois celle de notre soleil. Il y a deux types : les sursauts gamma courts et les longs. Un flash court peut résulter de la fusion de deux objets compacts, comme deux étoiles à neutron (étoiles très dense, ndlr) qui s’attirent et finissent par entrer en collision. Les sursauts longs, eux, peuvent provenir de l’effondrement d’étoiles extrêmement massives, de trente à quarante fois la masse du soleil. Ces phénomènes sont extrêmement violents, les plus violents depuis la création de l’univers.
Les sursauts gamma ont été découverts à la fin des années soixante. Dans quelles circonstances ont-ils été observés pour la première fois ?
Les sursauts gamma ont été découverts de manière totalement fortuite. Pendant la guerre froide, des satellites militaires américains ont été lancés pour vérifier que les Russes ne faisaient pas d’essais nucléaires cachés. Ils ont donc observé des sources de rayons gamma très intenses venant du ciel, ces fameux sursauts gamma. La question était de savoir d’où ils provenaient et à quelle distance ils se situaient.
« Grâce au satellite SVOM, on espère observer les premières galaxies »
Si ces objets étaient vraiment lointains, en dehors de notre galaxie, la source lumineuse devait être très intense pour être perçue depuis la Terre. Pendant trente ans, les sursauts gamma sont restés inconnus. Il a fallu attendre 1997 pour se rendre compte qu’ils étaient d’origine cosmologique (hors de notre galaxie, ndlr).
Ces sursauts gamma, situés à des milliards d’années lumières de la voie lactée, sont aussi, très éloignés dans le temps. Ainsi, constituent-ils le phénomène le plus ancien jamais observé ?
Pour être exact, le plus jeune phénomène jamais observé est le rayonnement fossile. Il correspond à la lumière émise par l’univers 300 000 ans après sa formation. Mais entre le rayonnement fossile et les premières étoiles, il y a les âges sombres. A partir de là, les premières étoiles apparaissent. Les sursauts gamma sont situés à huit ou dix milliards d’années-lumière, soit trois milliards d’années après la création de l’univers (l’origine de l’univers est daté d’environ 13 milliards d’années, ndlr). Ils restent donc très jeunes.
Le lancement du satellite SVOM est prévu entre juillet et décembre 2021. Quels sont vos ambitions à travers ce projet ?
On souhaite observer plus de sursauts gamma et mieux les comprendre. On veut surtout attraper des sursauts gamma cosmologique, donc vraiment lointains. Mais aussi ceux cachés par la matière, c’est-à-dire ceux qui peuvent être cachés par une galaxie poussiéreuse, composée de nombreux débris. Ça nous apporte des informations intéressantes sur la galaxie qui les héberge. On espère bien observer les premières galaxies et les premières étoiles mais il est possible de retenir autre chose de SVOM quand il sera terminé.
Propos recueillis par Amandine Sanchez
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