Chandra (télescope spatial) - Définition

Introduction

Le satellite Chandra est un télescope à rayons X. Il a été lancé en 1999 par la navette spatiale Columbia lors de la mission STS-93. Son nom vient de celui du physicien Subrahmanyan Chandrasekhar qui est connu pour avoir évalué la masse limite des naines blanches pour devenir des étoiles à neutrons. De manière adéquate, le terme sanskrit de Chandra signifie lumineux (et désigne la Lune). Avant son lancement, Chandra portait également le nom de Advanced X-ray Astrophysics Facility (AXAF).

Découvertes

Chandra a profondément transformé notre connaissance de l'univers et a apporté un nombre considérable d'informations nouvelles ou inattendues. Parmi celles-ci on peut compter :

• La première image, des restes de la supernova Cassiopée A, a donné une première impression à propos de l'objet compact qui est en son centre (une étoile à neutrons ou un trou noir).
• Dans la nébuleuse du Crabe, autres restes d'une supernova, Chandra a montré un anneau inconnu autour du pulsar central et des jets qui n'étaient que devinés sur les images antérieures.
• La première émission X observée provient du trou noir supermassif du centre de notre galaxie (la Voie lactée) : Sagittarius A*.
• Chandra a observé du gaz beaucoup plus froid que prévu orbitant en spirale vers le centre de la galaxie d'Andromède.
• Pour la première fois, Chandra a détaillé des fronts de pression dans Abell 2142, où des groupes de galaxies sont en train de se fondre.
• Les premières images des ondes de choc d'une supernova ont été prises dans SN 1987A.
• Chandra a présenté pour la première fois des images de l'absorption d'une petite galaxie cannibalisée par une plus grande (dans une image de Perseus A).
• Dans la galaxie M82, un nouveau type de trou noir a été observé à mi-chemin en taille entre les trous noirs stellaires et les trous noirs supermassifs.
• Pour la première fois, Chandra a permis d'associer une émission X à un sursaut gamma, GRB 991216.
• Des lycéens, en exploitant des données de Chandra, ont découvert une étoile à neutrons dans les restes de la supernova IC 443.
• Les observations communes de Chandra et BeppoSAX suggèrent que les sursauts gamma se trouvent dans les régions d'intense formation d'étoiles.
• Les données de Chandra suggèrent que les objets RXJ1856 et 3C 58, que l'on croyait précédemment être des pulsars, seraient plutôt des objets beaucoup plus denses, des étoiles étranges. Ces résultats ne font toutefois pas encore l'objet d'un consensus clair.
• La naine brune TWA 5B a été observée en orbite autour d'une étoile similaire au soleil (dans un système binaire).
• Chandra a repéré les ondes sonores provenant de la violente activité autour d'un trou noir supermassif dans l'amas Perseus.
• Chandra a observé l'ombre portée en rayons X de Titan passant devant la nébuleuse du Crabe.

Historique

En 1976, Chandra (encore nommé AXAF à ce moment-là) a été proposé à la NASA par Riccardo Giacconi et Harvey Tananbaum. L'année suivante, les travaux ont commencé au Marshall Space Flight Center (MSFC) et au Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO). Entre temps, en 1978, la NASA a lancé et mis en orbite le premier télescope à rayons X Einstein (HEAO-2). En 1992, pour en réduire les coûts, le satellite a été radicalement réétudié. Quatre des douze miroirs prévus ont été éliminés (avec deux des six instruments scientifiques). L'orbite de Chandra a été transformée en une orbite fortement elliptique dont le point le plus éloigné se situe à un tiers de la distance Terre-Lune. Ces transformations ont éliminé complètement la possibilité de missions de maintenance ou d'entretien par la navette spatiale mais ont placé la majeure partie de l'orbite au-delà de la ceinture de Van Allen (zone de radiations intenses).

AXAF est rebaptisé Chandra en 1998 à la suite d'un appel à idée lancé par la NASA. Son nouveau nom est destiné à honorer la mémoire du Prix Nobel de physique Subrahmanyan Chandrasekhar qui est le premier à avoir compris au début des années 1930 que les étoiles à neutrons et les pulsars, objets d'étude du télescope, sont créés par l'effondrement d'étoiles en fin de vie.

Il a été lancé en 1999 par la navette spatiale Columbia lors de la mission STS-93. À ce moment, il était la charge la plus lourde jamais emportée par une navette spatiale, pour une bonne part à cause du booster qui devait l'insérer dans son orbite haute (l'Inertial Upper Stage).

Un mois après son lancement, Chandra a commencé à renvoyer des données d'observation. Il le fait continuellement depuis. Les opérations sont conduites par le SAO au Chandra X-ray Center à Cambridge dans le Massachusetts, avec l'assistance du Massachusetts Institute of Technology et du Northrop Grumman Space Technology. Les CCD d'ACIS ont été endommagés par les premiers passages dans la ceinture de Van Allen. Pour éviter que cela ne se reproduise, une procédure de retrait systématique de cet instrument hors du plan focal lors de ces passages a été mise en place.