VERITAS
Le détecteur VERITAS, achevé en 2007, consiste en quatre télescopes de 12 m de diamètre qui capturent et mesurent la lumière Tchérenkov émise par les particules relativistes de gerbes atmosphériques provoquées par l’interaction des rayons gamma de très haute énergie (100 GeV – 10 TeV) dans la haute atmosphère. Ce type d’astronomie est parfois appelé « astronomie gamma au sol » et complète les recherches effectuées à des énergies inférieures par des observatoires spatiaux tels qu’AGILE et FERMI; ce dernier a été lancé au cours de l’été 2008. VERITAS est l’un des trois principaux instruments au sol utilisés dans le monde. Les autres sont H.E.S.S., situé en Afrique australe (Namibie) et MAGIC, situé dans les îles Canaries (La Palma).
Les rayons gamma de très haute énergie présentent un grand intérêt car ils sont générés par des processus non thermiques et permettent de mieux comprendre les processus violents en astrophysique. Des sources peuvent être les restes de supernova à proximité et les nébuleuses de vent de pulsar; les systèmes binaires à rayons X sont un exemple dans notre propre galaxie. Ils peuvent également être beaucoup plus éloignés, tels que les noyaux galactiques actifs (AGN). La mesure des flux de rayons gamma, en particulier en conjonction avec d’autres télescopes lors d’une campagne couvrant plusieurs longueurs d’onde, pourrait permettre de comprendre, de façon simple, le fonctionnement de ces objets exotiques.
Outre les études en astrophysique, les rayons gamma peuvent être utilisés pour aborder des questions de physique fondamentale. Par exemple, quelle est la nature de la matière noire? Si elle est composée de particules élémentaires de grande masse, nous pourrions espérer voir des rayons gamma d’annihilation dans des régions à haute densité, telles que les galaxies naines où de telles particules pourraient s’amasser. De même, il est possible de rechercher une violation de l’invariance de Lorentz en utilisant les rayons gamma émis par de rapides éruptions produites par des noyaux galactiques actifs (AGN) éloignés.
L’astronomie gamma de très haute énergie est étroitement liée, en culture et en techniques, à la physique expérimentale des particules. Les détecteurs sont construits et gérés par de grandes collaborations et l’instrumentation (photomultiplicateurs, électronique rapide, etc.) est très similaire à celle trouvée dans les expériences utilisant des accélérateurs. L’analyse des données est effectuée à l’aide de logiciels écrits par les membres de la collaboration. Le groupe de l’université de McGill a participé à la construction et à la mise en service du détecteur VERITAS et continue d’apporter des améliorations au matériel. Parallèlement, ce groupe occupe un rôle de premier plan dans le développement d’outils d’analyse et leur application aux études scientifiques. VERITAS collecte actuellement des données de haute qualité sur plusieurs sources astrophysiques et continuera de le faire pour encore plusieurs années.