Le H.E.S.S. des télescopes ont arpenté la Voie lactée au cours des 15 dernières années à la recherche de sources de rayonnement gamma. Le H.E.S.S. la collaboration comprend des scientifiques de l'Institut d'astronomie et d'astrophysique de l'Université de Tübingen dirigés par le professeur Andrea Santangelo et le Dr Gerd Pühlhofer. Ils s'intéressent aux sources de rayonnement gamma de très haute énergie dans la gamme d'énergie du TeV, c'est-à-dire dans la gamme de 1012 électrons-volts, correspondant à un billion de l'énergie des photons de la lumière visible. Pour la première fois, ils ont pu classer les objets célestes en utilisant uniquement l'émission de ce type de rayonnement :il s'agit très probablement de restes de supernova, qui sont des objets célestes qui émergent après l'explosion d'étoiles massives. Les résultats sont publiés dans un numéro spécial de la revue scientifique Astronomie &Astrophysique , qui paraît à l'occasion du 15e anniversaire de la H.E.S.S. télescopes avec le plus grand ensemble de résultats scientifiques du projet à ce jour.

Plus de 200 sources de rayonnement TeV sont connues à ce jour, à la fois galactique et extragalactique. "Nous pouvons souvent relier le rayonnement à des objets astrophysiques connus qui ont été étudiés auparavant avec des télescopes conventionnels dans des bandes de fréquences inférieures, par exemple. dans les gammes d'ondes optiques ou radio, " dit Gerd Pühlhofer. " Fait intéressant, cependant, avec les observations d'enquête le long du plan galactique qui ont été menées avec le H.E.S.S. télescopes, de nombreuses nouvelles sources ont été découvertes qui ne sont pas ou pas clairement associées à des objets à des fréquences plus basses." Et les données de rayons gamma TeV seules ne sont généralement pas suffisantes pour attribuer une source à un type particulier d'objet astrophysique. "Ces sources non identifiées continuent à restent un grand casse-tête en astronomie gamma."

Données détaillées

Mais le H.E.S.S. les télescopes ont fourni des données suffisamment détaillées pour que les scientifiques puissent aller plus loin. "Pour la première fois, nous sommes maintenant en mesure de classer les sources TeV non identifiées comme faisant partie d'une classe d'objets particulière, en utilisant uniquement les données TeV, " dit Pühlhofer. " Trois sources particulières sont maintenant classées avec une forte probabilité comme des restes de supernova. "

Un reste de supernova est un objet céleste qui se forme après l'explosion d'une étoile massive en fin de vie. La matière qui est expulsée dans une telle explosion entraîne des ondes de choc qui se propagent dans le milieu interstellaire. Là, la matière est chauffée et les particules sont accélérées à des vitesses relativistes. Les particules interagissent avec la lumière et le gaz au voisinage des sources et produisent ainsi des rayons gamma de très haute énergie. "Nous savons déjà depuis plus d'une décennie que certains des 300 restes de supernova connus dans notre Galaxie brillent de mille feux dans les rayons gamma TeV, " explique Daniel Gottschall, doctorat étudiant dans le groupe de recherche de Pühlhofer. "Mais tous ces objets ont été connus auparavant à partir d'observations dans d'autres bandes d'ondes et ont été classés comme des restes de supernova, " ajoute Massimo Capasso, aussi Ph.D. étudiant dans le groupe de recherche.

La question demeure, dit Gerd Pühlhofer, concernant les raisons pour lesquelles ces restes de supernova ont échappé à la détection jusqu'à présent. "Ils sont aussi gros que la pleine lune, mais totalement invisible à l'oeil ou aux optiques classiques, télescopes." Il considère qu'il est possible que dans les précédents relevés du ciel, à cause de leur position dans la Voie Lactée et à cause de leur grande extension, ils étaient indiscernables des nombreux autres objets ou ils sont partiellement recouverts de gaz de premier plan. "Une possibilité plus excitante serait que les nouveaux restes de supernova diffèrent sensiblement des autres grands restes connus qui ont été étudiés avec les télescopes H.E.S.S. auparavant, " ajoute-t-il. "Ils peuvent appartenir à une saveur particulière de restes de supernova dont l'émission de rayons gamma est induite par les hadrons."

La communauté des astronomes gamma prépare actuellement l'instrument de nouvelle génération beaucoup plus sensible pour l'astronomie gamma TeV, le CTA du réseau de télescopes Cherenkov. Prévu pour entrer dans les opérations régulières dans les années 2020, il fournira une image beaucoup plus détaillée et sensible de notre Voie lactée en rayons gamma.