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SVOM - A la recherche des premières étoiles

SVOM (Space-based Variable Object Monitor, Moniteur Spatial d’Objets Variables) est une mission spatiale sino-française pour l'étude des plus violentes explosions cosmiques, opérationnelle à l’horizon 2015.

SVOM a pour mission de localiser et d'étudier les explosions les plus violentes dans l’Univers. Ces cataclysmes qui se signalent par un bref éclair de rayons gamma, accompagnent la désintégration des plus grosses étoiles. Visibles jusqu’aux confins de l’Univers, ces explosions offrent l'unique moyen d'observer le destin des toutes premières étoiles et de sonder les confins du cosmos. SVOM est une mission conjointe de l’Agence Nationale Spatiale de Chine et du Centre National d’Études Spatiales, avec la contribution de l’Académie des Sciences de Chine, du Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives et du Centre National de la Recherche Scientifique.

Les explosions les plus puissantes depuis le Big bang

Les éclairs gamma – les sursauts gamma – marquent l’effondrement d’une étoile massive (plus de trente fois la masse du Soleil) aboutissant à la probable formation d’un trou noir. Dans certains cas, des couches de matière sont éjectées à des vitesses gigantesques, proches de celle de la lumière, et émettent une énorme bouffée de rayons gamma, la forme la plus énergétique de la lumière. Puis, en heurtant violemment le milieu environnant, ces couches de matière génèrent un rayonnement lumineux des rayons X jusqu’aux ondes radio. L’émission de lumière décroit ensuite avant de disparaître au bout de quelques jours et ne laissant alors aucune trace du cataclysme qui l’a produite.

Un outil pour explorer les régions les plus lointaines de l’Univers

  Les sursauts gamma sont aujourd’hui les phénomènes les plus distants jamais observés dans l’Univers. La lumière qui nous parvient de certains de ces objets a été émise alors que l’Univers avait moins d’un milliard d’années, soit 5% de son âge actuel. Du fait de leur extrême éclat, les sursauts gamma présentent un potentiel unique pour la cosmologie, avec la détection des premières étoiles de l’Univers et un arpentage du cosmos propre à révéler la nature de l’énergie noire, le constituant principal de l’Univers.

SVOM : une plateforme pour une course contre le temps

SVOM embarque sur une même plateforme une batterie d’instruments. Au cœur du système, une caméra à grand champ sensible aux photons X et gamma (ECLAIRs) qui repère le sursaut et calcule en temps réel sa position dans le ciel. En un temps très court (moins de 5 minutes), le satellite pointe alors dans la direction du sursaut un télescope à rayons X et un télescope opérant dans le visible, tous deux chargés de fournir une position affinée du sursaut. Toutes ces données promptement transmises au sol sont exploitées par des télescopes robotiques afin de permettre dans les meilleurs délais le suivi du sursaut par les plus grands observatoires de la planète.

ECLAIRs

Télescope à ouverturecodée à grand champ (2 stéradians soit un sixième de l’ensemble de la voûte céleste), opérant dans la bande des rayons X et des rayons gamma de basse énergie pour détecter les sursauts gamma et en fournir la position sur la voûte céleste avec une précision meilleure que 10 minutes d’arc (moins du tiers du diamètre apparent de la pleine Lune) dans le cas des sursauts les moins lumineux. ECLAIRs est réalisée avec le soutien du CNES par un consortium de laboratoires français : IRFU (Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers) à Saclay, CESR (Centre d’Étude Spatiale des Rayonnements) à Toulouse, APC (Astroparticule et Cosmologie) à Paris.