Population et mécanismes d’émission des étoiles à neutrons

Nous sommes impliqués depuis 2006 dans la préparation et le support aux observations de pulsars en rayons gamma avec le télescope Large Area Telescope (LAT) à bord du satellite Fermi. Les programmes « hautes énergies » du NRT représentent 1200 heures de télescope par an, avec environ 200 pulsars suivis régulièrement, et sont coordonnés à l’échelle internationale. Les observations conjointes du NRT, de LOFAR et de NenuFAR permettent également de sonder la population de pulsars de la Voie Lactée.

Hautes énergies

Nous sommes impliqués depuis 2006 dans la préparation et le support aux observations de pulsars en rayons gamma avec le télescope Large Area Telescope (LAT) à bord du satellite Fermi. Les programmes « hautes énergies » du NRT représentent 1200 heures de télescope par an, avec 270 pulsars suivis régulièrement, et sont coordonnés à l’échelle internationale.

Depuis le lancement de Fermi en 2008, les observations du ciel gamma par le télescope LAT (Large Area Telescope) ont révélé les pulsations de plus de 230 pulsars dans le domaine du GeV, dont plus de la moitié grâce aux éphémérides radio. Le NRT a fortement contribué, en particulier à la découverte de l’émission gamma des pulsars millisecondes. Les résultats temporels et spectraux des observations de pulsars avec le Fermi LAT, complétés par des campagnes d’observation multi-longueurs d’ondes (X et radio), ont permis de contraindre fortement le choix des modèles d’émission des pulsars, et ainsi d’affiner notre compréhension des mécanismes en jeu et de la géométrie des faisceaux d’émission.

Relevés NRT, NenuFAR, MeerKAT et populations d’étoiles à neutrons

Nous utilisons également les télescopes de la station de Nançay pour effectuer des relevés aveugles à la recherche de nouveaux pulsars. Cette thématique va croître dans les années à venir avec la mise en service progressive de NenuFAR. Nous prévoyons un relevé pointé de pulsars connus pour étudier la forme du spectre à basse fréquence ainsi que les effets dispersifs dus au milieu interstellaire. Les observations combinées de pulsars avec le NRT, LOFAR et NenuFAR permettront une étude détaillée de la forme et de la durée du profil de pulsation radio ainsi que de sa polarisation, en fonction de la fréquence, et permettront d’estimer l’intensité du champ magnétique avec l’altitude, de comprendre l’évolution de la vitesse de rotation et d’en déduire la géométrie du système. Ce programme sera complété par un relevé aveugle de l’ensemble du ciel accessible qui permettra de caractériser la population locale et de faible luminosité.

Les algorithmes de recherche de nouveaux pulsars conduisent naturellement à la mise en évidence de signaux transitoires rapides, comme la population de Fast Radio Bursts (FRBs). Nous espérons découvrir de nouveaux évènements et nous collaborons avec des modélisateurs pour leur caractérisation. Enfin, nous sommes engagés dans le commissioning et l’exploitation de MeerKAT, précurseur de SKA en Afrique du Sud, au sein des consortia TRAPPUM (relevé) et MeerTIME (chronométrie).

Enfin, l’activité du Fast Radio Burst (FRB) répéteur 121102 est suivie très régulièrement depuis sa découverte avec le NRT.