GEPI

De la conception instrumentale
à l’exploitation des observables
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X-Shooter et l’étude des progéniteurs des sursauts de rayons gamma

Développements instrumentaux et traitement de données

J. Vernet and the X-shooter team (2007) Messenger 130, 5 : Coming soon on stage : X-shooter F. Hammer et al. (2006), A&A 454 103 : Detection of Wolf-Rayet stars in host galaxies of gamma-ray bursts (GRBs) : are GRBs produced by runaway massive stars ejected from high stellar density regions ?

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L’instrument X-shooter permettra, entre autres, l’étude des sursauts de rayons gamma et de leurs galaxies hôtes avec un détail sans précédent.

X-Shooter est un spectroscope de moyenne résolution qui couvre l’étude des sursauts de rayons gamma détectés par des satellites (Integral, SWIFT, SVOM) et verra sa première lumière au mois de mars 2009. Unique parmi les spectrographes actuels, il permet de couvrir simultanément un domaine de longueurs d’onde très étendu, de 0.32 à 2.4 μm, avec une efficacité sans précédent. Le projet a été réalisé par un consortium international, la France (PI français au GEPI) fournissant le module d’intégrale de champ et l’ensemble du logiciel de réduction des données (collaboration avec APC).

Les sursauts de rayons gamma sont des jets lumineux qui libèrent une énergie estimée à ce jour comme la plus puissante de l’univers. On estime qu’une étoile massive sur dix mille finit sa vie dans un sursaut gamma. Des observations au VLT ont permis de reconstituer les étapes de ce type de fin de vie dans plusieurs galaxies proches. Elles ont mis en évidence que les sursauts gamma se produisent au voisinage (< 1000 pc) de superamas massifs contenant une forte population d’étoiles Wolf-Rayet qui sont massives et jeunes (< 10 millions d’années) et sont proposées comme progéniteurs des sursauts. Une hypothèse, qui pourra être testée avec X-shooter, serait que le sursaut gamma soit engendré par l’explosion d’une telle étoile quelques millions d’années après son expulsion de la région massive par interaction gravitationnelle entre les étoiles.