Depuis le début du siècle dernier, l’astronomie s’est considérablement enrichie en étendant la gamme en longueur d’onde aux ondes radio et aux rayons X et gamma à haute énergie. Depuis une dizaine d’années, nous assistons à une révolution dans notre façon de faire de l’astronomie en ajoutant les ondes gravitationnelles, les neutrinos et les rayons cosmiques. Ces messagers sont les signaux des quatre grandes forces qui régissent notre Univers : les rayonnements électromagnétiques, les ondes gravitationnelles, les neutrinos et les rayons cosmiques (e.g. les protons et les noyaux). Lors d’événements cataclysmiques dans l’Univers (l’explosion d’une étoile massive en fin de vie, une fusion d’étoiles à neutrons ou de trous noirs, etc.), une quantité gigantesque d’énergie est émise dans ces différents messagers. Chaque messager amène une partie de l’information comme dans un puzzle. La détection simultanée de ces messagers permet d'acquérir différentes informations sur les sources et ainsi de compléter ce puzzle géant.
Cette astronomie multi-messagers est encore à son balbutiement mais les premiers résultats sont extraordinaires. En août 2017, les interféromètres LIGO et Virgo ont détecté une onde gravitationnelle, GW170817, provenant d’une fusion de deux étoiles à neutron dans la galaxie NGC 4993. Une contrepartie électromagnétique a été détectée 1,7 secondes après en rayon X-gamma par les satellites INTEGRAL et Fermi puis 11 heures après par des télescopes optiques au sol. Rapidement, cet événement est devenu une des sources transitoires la plus étudiée à ce jour. Toujours pendant l’été 2017, IceCube, un télescope à neutrino géant, a annoncé la détection d’un signal de neutrinos de haute énergie en provenance d’un noyau actif de galaxie, TXS 0506+056. Juste après, cette source a aussi été vue en rayons gamma au-dessus de 100 MeV par le Fermi-LAT et au-dessus de 100 GeV par le télescope Cherenkov MAGIC. Ces deux premiers exemples nous montrent clairement la voie à suivre pour développer l’astronomie du futur qui nécessite une collaboration mondiale de tous les chercheurs en astronomie reliés en temps réel quelque soit l’endroit sur Terre.
Illustrations : An artist’s impression of a blazar. Image credit: DESY / Science Communication Lab.
José Busto
Magali Damoiseaux
