Explorer le cosmos violent : la sonde Einstein chinoise et sa vision révolutionnaire du homard

Le satellite chinois Einstein Probe est lancé pour étudier les phénomènes violents de l’univers, dans le but de découvrir les mystères cosmiques grâce à une technologie de pointe à rayons X.

La Chine a envoyé mardi un nouveau satellite astronomique dans l’espace pour observer de mystérieux phénomènes transitoires dans l’univers qui scintillent comme des feux d’artifice, tentant d’en révéler davantage sur ce côté violent et peu connu du cosmos.

Le satellite nommé Einstein Probe (EP), qui utilise une nouvelle technologie de détection de rayons X inspirée du fonctionnement d’un œil de homard, a été lancé par une fusée porteuse Longue Marche-2C à 15h03 (heure de Pékin) depuis le lancement du satellite Xichang. Centre de la province du Sichuan, dans le sud-ouest de la Chine.

Pesant environ 1,45 tonne et aussi grand qu’un SUV pleine grandeur, le satellite a la forme d’un lotus en pleine floraison et comporte 12 pétales et deux étamines.

« C’est le plus beau satellite que j’ai jamais vu », a déclaré Yuan Weimin, chercheur principal de la mission EP et chercheur aux Observatoires astronomiques nationaux de l’Académie chinoise des sciences (CAS).

Les 12 « pétales » sont en réalité 12 modules constitués de télescopes à rayons X à grand champ (WXT), tandis que les deux « étamines » sont constituées de deux modules de télescopes à rayons X de suivi (FXT).

Ces télescopes forment un observatoire spatial destiné à aider les scientifiques à capturer la première lumière provenant des explosions de supernova, à rechercher et à localiser les signaux de rayons X accompagnant les événements d’ondes gravitationnelles et à découvrir des trous noirs dormants et d’autres objets célestes faibles, transitoires et variables au loin. confins de l’univers.

« Depuis les trous noirs et ondes gravitationnelles sont des prédictions faites par la théorie de la relativité générale d’Einstein, le satellite porte le nom du grand scientifique », a déclaré Yuan.

Univers violent

Le ciel étoilé visible aux yeux humains est calme et paisible, mais en réalité, il existe de nombreuses activités célestes féroces dans l’univers, telles que des explosions déclenchées par la mort d’étoiles supermassives, des trous noirs déchirant et dévorant des étoiles, et des collisions entre d’étranges neutrons. étoiles et trous noirs, a déclaré Yuan.

Les anciens astronomes chinois ont enregistré une brillante explosion de supernova en 1054 après JC, et les restes de cet événement, la nébuleuse du Crabe et un étoile à neutronsont été découverts près de 1 000 ans plus tard par les astronomes modernes.

« Ces corps célestes explosifs font également partie de notre univers et se trouvent généralement au stade critique de l’évolution céleste. Nous ne savons toujours pas exactement bon nombre de leurs propriétés physiques et de leurs processus. Leur étude peut nous aider à mieux répondre aux questions scientifiques les plus fondamentales, telles que la composition de l’univers, les lois physiques qui régissent l’univers extrême et la façon dont les étoiles évoluent et meurent », a déclaré Yuan.

Ces explosions extraordinaires émettent souvent des rayons X qui ne peuvent pas pénétrer l’atmosphère terrestre. Ce n’est que lorsque les humains ont eu la capacité d’envoyer des sondes dans l’espace que le côté chaud et énergétique de l’univers a été dévoilé dans la bande des rayons X.

Yeux de homard dans l’espace

Seul un nombre limité de corps célestes et d’événements explosifs aussi soudains et imprévisibles, appelés sources transitoires, ont été découverts dans l’univers profond au-delà de notre propre galaxie. « C’est comme pêcher dans une rivière. Nous avons besoin d’un très grand filet, car nous ne savons pas d’où viendra le poisson », a déclaré Ling Zhixing, scientifique spécialiste des instruments WXT.

Les WXT sur le satellite sont les « grands filets » utilisés par les scientifiques pour capturer leurs « proies » dans l’univers. Les 12 modules peuvent surveiller d’un seul coup d’œil un douzième du ciel entier, selon Ling.

Les scientifiques ont imité la structure particulière de l’œil du homard en développant WXT, qui peut simultanément réaliser une observation à grand champ et une imagerie focalisée sur les rayons X.

FXT, développé par une équipe internationale dirigée par des scientifiques chinois, présente une sensibilité élevée et est non seulement adapté à une observation de suivi rapide, mais également capable de découvrir de manière indépendante des sources explosives et transitoires, a déclaré Chen Yong, chercheur à l’Institut des hautes énergies. Physique du CAS, qui est responsable du développement de FXT.

Lorsque les télescopes à œil de homard reçoivent des signaux de rayons X provenant d’une source transitoire, l’ordinateur de bord traite les données en temps réel et fait pivoter le vaisseau spatial pour cibler le corps céleste avec FXT. FXT effectuera ensuite une observation de suivi de haute précision. Les deux télescopes se compléteront et coopéreront, a déclaré Zhang Chen, assistant du chercheur principal de la mission EP.

L’équipe a également développé des capteurs CMOS pour l’observation des rayons X dans l’espace, qui sont un détecteur astronomique à rayons X innovant, a expliqué Zhang.

La mission vise à mener une étude et une surveillance à haute cadence des sources transitoires de haute énergie, à rechercher des trous noirs masqués et à étudier leur formation et leur évolution. La sonde sera également utilisée pour rechercher des signaux de rayons X accompagnant les événements d’ondes gravitationnelles et les localiser. Les étoiles à neutrons, les naines blanches, les supernovae et les sursauts gamma sont également des cibles d’observation de cette mission.

« J’ai hâte de découvrir de nouveaux phénomènes et corps célestes qui n’ont jamais été vus auparavant », a déclaré Yuan.

Le Agence spatiale européenne et l’Institut Max Planck de physique extraterrestre en Allemagne participent également à cette mission.