Nouveaux messagers _______________________________________________________
Les résultats des observations d’ondes gravitationnelles témoignent déjà de la variété et de la richesse d’information astrophysique de ces détections et nous ont permis d’entrevoir la population de trous noirs de masses intermédiaires.
L’observation de contreparties photoniques d’ondes gravitationnelles lors de la coalescence d’un système binaire d’étoiles à neutrons a montré la puissance des observations multi-messagers pour l’étude des mécanismes mis en jeu dans des phénomènes violents tels que les sursauts γ courts, pour étudier la structure des jets, pour contraindre l’équation d’état de la matière dense, pour déterminer de manière indépendante la constante de Hubble, pour comprendre le rôle de ces phénomènes dans la nucléosynthèse des éléments lourds et pour contraindre les candidats de matière noire. Les futures campagnes d’observation nous permettront de sonder systématiquement ces aspects et de mieux comprendre la formation et l’évolution des objets compacts.
Les neutrinos de haute énergie, parce qu’ils interagissent très peu avec la matière et ne sont donc pas déviés de leur trajectoire initiale, apportent un éclairage unique sur les sources du rayonnement cosmique et peuvent révéler des objets profondément enfouis. La première détection de neutrinos cosmiques de haute énergie par IceCube a été une avancée majeure pour l’astronomie des neutrinos. Les directions d’arrivée de ces neutrinos sont compatibles avec une distribution uniforme sur le ciel. De tels niveaux d’émission neutrino ont été prédits pour plusieurs catégories de sources, des sursauts gamma aux galaxies à flambée d’étoile en passant par les blazars. La découverte récente d’une émission neutrino simultanément à une éruption gamma en direction du blazar TXS 0656+056 constitue la première identification plausible d’une source de neutrino de très haute énergie et indique que ces derniers peuvent être produits dans les jets de noyaux actifs de galaxie. Identifier les populations de sources de neutrinos sera l’objectif principal des années à venir.
