Fermi de la NASA capture le ciel dynamique des rayons gamma dans une nouvelle animation

Des feux d’artifice cosmiques, invisibles à nos yeux, remplissent le ciel nocturne. Nous pouvons avoir un aperçu de ce spectacle de lumière insaisissable grâce au télescope à grande surface (LAT) à bord du télescope spatial à rayons gamma Fermi de la NASA, qui observe le ciel en rayons gamma, la forme de lumière la plus énergétique.

Cette animation montre l’activité frénétique du ciel à rayons gamma au cours d’une année d’observations de février 2022 à février 2023. Les cercles pulsés ne représentent qu’un sous-ensemble de plus de 1 500 courbes de lumière – des enregistrements de la façon dont les sources changent de luminosité au fil du temps – collectés par le LAT pendant près de 15 ans dans l’espace.

Grâce au travail d’une équipe internationale d’astronomes, ces données sont maintenant accessibles au public dans un bibliothèque interactive continuellement mise à jour. Un article sur le dépôt a été publié le 15 mars 2023 dans Le Journal Astrophysique Série Supplément.

“Nous avons été inspirés pour constituer cette base de données par des astronomes qui étudient les galaxies et voulaient comparer les courbes de lumière visible et gamma sur de longues échelles de temps”, a déclaré Daniel Kocevski, co-auteur du référentiel et astrophysicien au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, Alabama. “Nous recevions des demandes pour traiter un objet à la fois. Désormais, la communauté scientifique a accès à toutes les données analysées pour l’ensemble du catalogue.”

Plus de 90% des sources de l’ensemble de données sont des blazars, des régions centrales de galaxies abritant des trous noirs supermassifs actifs qui produisent de puissants jets de particules dirigés presque directement vers la Terre. Les observatoires au sol, comme l’observatoire IceCube Neutrino de la National Science Foundation en Antarctique, peuvent parfois détecter des particules de haute énergie produites dans ces jets. Les blazars sont des sources importantes pour l’astronomie multimessager, où les scientifiques utilisent des combinaisons de lumière, de particules et d’ondulations spatio-temporelles pour étudier le cosmos.

“En 2018, les astronomes ont annoncé pour la première fois un candidat pour la détection conjointe des rayons gamma et d’une particule de haute énergie appelée neutrino d’un blazar, grâce à Fermi LAT et IceCube”, a déclaré la co-auteure Michela Negro, astrophysicienne à l’Université. du Maryland, comté de Baltimore, et le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. “Avoir la base de données historique des courbes de lumière pourrait conduire à de nouvelles informations multimessagers sur les événements passés.”

Dans l’animation, chaque image représente trois jours d’observations. Le cercle magenta de chaque objet s’agrandit à mesure qu’il s’éclaircit et se rétrécit à mesure qu’il s’assombrit. Certains objets fluctuent tout au long de l’année. La bande orange rougeâtre qui traverse le milieu du ciel est le plan central de notre galaxie, la Voie lactée, un producteur constant de rayons gamma. Des couleurs plus claires indiquent une lueur plus brillante. Le cercle jaune montre la trajectoire annuelle apparente du Soleil dans le ciel.

Le traitement du catalogue complet a nécessité environ trois mois, soit plus de 400 années informatiques de temps de traitement réparties sur 1 000 nœuds sur un cluster informatique situé au SLAC National Accelerator Laboratory à Menlo Park, en Californie.

Le LAT, l’instrument principal de Fermi, balaye le ciel entier toutes les trois heures. Il détecte les rayons gamma avec des énergies allant de 20 millions à plus de 300 milliards d’électrons-volts. À titre de comparaison, l’énergie de la lumière visible se situe principalement entre 2 et 3 électron-volts.

Le Fermi Gamma-ray Space Telescope est un partenariat d’astrophysique et de physique des particules géré par Goddard. Fermi a été développé en collaboration avec le département américain de l’énergie, avec d’importantes contributions d’institutions universitaires et de partenaires en France, en Allemagne, en Italie, au Japon, en Suède et aux États-Unis.