Le catalogue des sursauts gamma localisés par INTEGRAL

Une collaboration internationale impliquant un ingénieur de l’IRAP (Université Paul Sabatier de Toulouse et CNRS) a appliqué, aux données d’observations du satellite INTEGRAL, une toute nouvelle méthode d’extraction de données afin de dresser un catalogue de sursauts gamma, puis d’en effectuer l’analyse sur une gamme en énergie étendue. Cette étude fait l’objet d’un article paru dans la revue Astronomy & Atrophysics.

Les sursauts gamma (GR Bs) consistent en des brèves et intenses émissions de photons gamma de quelques centaines de keV. Ces photons sont émis lors d’explosions cataclysmiques, probablement associées a la naissance de trous noirs stellaires ou d’étoiles à neutrons, doté d’un champ magnétique intense, en rotation rapide.

Bien souvent, l’émission de ces photons gamma ne dure que quelques dizaines de secondes. Durant ce laps de temps, l’énergie émise avoisine les 1051-1053 ergs, ce qui fait de ces sursauts les événements les plus énergétiques connus à ce jour dans l’Univers. Les spectres sont généralement bien modélisés par une double loi de puissance, avec un pic en émission autour de 100 keV. Les courbes de lumière de ces sursauts sont très variées, certaines sont plutôt régulières avec un front de monte rapide suivi d’une décroissance exponentielle, d’autres présentent plusieurs pics et sont plus erratiques.

Le tout dernier catalogue constitué à partir des données d’observation du satellite INTEGRAL contient les informations spectrales relatives à 59 GRBs survenus entre décembre 2002 et février 2012 et localisés par INTEGRAL. Pour les besoins de l’analyse spectrale, une nouvelle méthode d’extraction des données a été appliquée – cette méthode a été développée pour explorer les domaines d’énergie auxquels les instruments SPI et IBIS (1) sont les plus sensibles. Cette nouvelle méthode a permis d’examiner les spectres des GRBs sur un domaine d’énergie allant de 20 keV à 1 MeV, et d’en déterminer le pic d’énergie.

Au centre de l’image ci-dessus figurent les localisations de certains sursauts gamma. La taille des symboles est proportionnelle à la durée de chaque sursaut, et le code couleur correspond au maximum d’intensité dans la bande 20 – 200 keV. Plusieurs exemples de courbes de lumière correspondant à des GRBs de longue durée sont indiqués, ainsi qu’un exemple de spectre IBIS/SPI utilisé dans le cadre de l’analyse spectrale sont montres.

• « The spectral catalogue of INTEGRAL gamma-ray bursts: results of the joint IBIS/SPI spectral analysis » par Ž. Bošnjak, D. Götz, L. Bouchet, S. Schanne, B. Cordier, 2014, A&A, 561, id.A25
• Communiqué de Presse de l’ESA : http://www.rssd.esa.int/index.php?project=INTEGRAL&page=POM_generation&yr=2014&mon=05&extn=jpg