RAYONNEMENT COSMIQUERayons gamma cosmiques

Les sursauts gamma

Les bouffées de rayonnement gamma (les sursauts) observées contiennent les signatures de phénomènes mettant en jeu des quantités d'énergie très élevées, et notamment des événements cosmiques catastrophiques. L'histoire des sursauts gamma est riche en péripéties et en rebondissements. Leur découverte, en 1968, par un satellite militaire américain de la série Vela, chargé de surveiller les explosions nucléaires soviétiques, ne fut rendue publique qu'en 1973. Depuis lors, ils n'ont cessé de défier l'ingéniosité des astrophysiciens : plus de cent modèles différents cherchant à les expliquer furent publiés entre 1973 et 1993 ! À partir de 1992, les résultats de l'expérience B.A.T.S.E. à bord de Compton ont remis en cause beaucoup d'idées anciennes et donné un élan nouveau à l'étude des sursauts. Cependant, jusqu'à la découverte, en 1997, de contreparties optiques pour plusieurs sursauts gamma, leur distance n'était pas connue, certains modèles les plaçant dans la banlieue de notre Galaxie, d'autres aux confins de l'Univers. Depuis lors, les découvertes se sont multipliées, confortant la seconde hypothèse.

Propriétés des sursauts gamma

Les sursauts gamma sont caractérisés par une émission brève (les plus courts durent quelques millièmes de seconde, les plus longs 1 000 secondes environ) dont le profil temporel peut varier considérablement d'un événement à l'autre. On observe dans certains cas un pic unique d'intensité, en général dissymétrique, avec une montée rapide et un déclin beaucoup plus lent. Plus souvent, le profil est complexe, avec plusieurs pics se chevauchant partiellement. Les propriétés spectrales sont plus simples et uniformes. Dans la plupart des sursauts, l'essentiel de l'énergie est transportée par des photons autour de quelques centaines de kiloélectronvolts. Certaines corrélations ont par ailleurs été découvertes entre les propriétés temporelles et les propriétés spectrales. Ainsi, les sursauts de courte durée apparaissent plus durs, c'est-à-dire qu'ils contiennent une proportion plus importante de photons de haute énergie.

Un des résu [...]

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