Explosions ou fusions d'étoiles, trous noirs : en un peu plus d'un an, le télescope spatial Fermi a permis des observations sans précédent de ces phénomènes grâce aux rayons gamma. Le télescope Fermi a été lancé en juin 2008 par la Nasa. Outre les Etats-Unis, cinq pays sont associés au projet : Allemagne, France, Italie, Japon et Suède.

Les chercheurs travaillant sur Fermi, le programme du télescope de la Nasa, sont chanceux. Pour leur premier anniversaire d'observation, ils ont pu souffler plus de mille bougies ! C'est en effet à peu près le nombre de points lumineux découverts dans le ciel par cet instrument lancé en juin 2008. Certains n'avaient encore jamais été vus. Conséquence : les résultats pleuvent. Déjà plus de 70 articles publiés ou à paraître, dont certains dans les prestigieuses revues Nature et Science.

Pourquoi une telle pêche miraculeuse ? Parce que Fermi a ouvert une nouvelle fenêtre sur le ciel en s'intéressant aux rayons gamma. Cette longueur d'onde, la plus petite qui soit, est bien plus courte que les ondes radio, les longueurs d'onde visible ou les rayons X. Courte longueur d'onde signifiant grande énergie, les objets qui éclairent cette nouvelle lunette sont les plus violents de l'Univers : explosions d'étoiles, trous noirs engloutissant une étoile ou une galaxie, fusion de deux étoiles... Ou, dans le jargon de l'astrophysique, blazars, pulsars, quasars, sursauts gamma... Certains de ces événements sont aussi les plus brillants et les plus étendus du ciel, toutes longueurs d'onde confondues ! Soit une nuée de points, certains grands comme 15 fois la Lune, souvent en dehors du plan de notre galaxie et de ses étoiles. "Si nos yeux pouvaient voir en rayons gamma, le ciel serait vraiment différent de ce que nous connaissons", explique Benoît Lott, du Centre d'étude nucléaire de Bordeaux-Gradignan (CENBG), l'un des centres français associés, avec ceux de cinq autres pays, à l'aventure. Fermi n'est pourtant pas le premier instrument à sonder ces longueurs d'onde. Mais la moisson est sans commune mesure car il est le premier à recueillir d'aussi hautes énergies - le haut de la fourchette étant 10.000 fois plus grand que le bas - sur une plage aussi grande : tout le ciel est couvert, sans direction privilégiée. Et toutes les trois heures environ, le satellite pointe automatiquement vers les mêmes régions, observant ainsi l'évolution des sources dans le temps. Certaines apparaissent, d'autres meurent, d'autres battent régulièrement la mesure... "Avec tant de nouveautés, nous avons des soucis de riches", ironise David Smith, du CENBG.

Autre atout de Fermi : il est l'un des premiers instruments à faire de la physique des particules dans le ciel, sans l'aide des accélérateurs construits sur Terre dans lesquels des particules entrent en collision pour en faire jaillir d'autres. Il observe en effet des "machines" naturelles, générant des énergies bien plus grandes que celles des physiciens. Mais l'homme ne les ayant pas construites, il reste donc à les comprendre ! "Sans l'apport des physiciens des particules, nous n'aurions pas pu réaliser Fermi, précise Benoît Lott. Le détecteur est très sensible : il est capable de repérer environ trois photons intéressants par seconde dans un bruit de 5 à 10.000 par seconde. Ce défi est habituel en physique des particules". Néanmoins, la communauté des astronomes n'est pas écartée puisque Fermi a besoin d'observations dans les longueurs d'ondes complémentaires de la radio, de l'optique ou des rayons X pour identifier précisément l'origine de ces sources. Pour autant, une bonne surprise n'est pas exclue : la découverte de certaines sources non identifiées ouvrirait des perspectives totalement nouvelles.
Fermi couvre donc un champ très large, de la cosmologie à la physique des particules et à l'astrophysique : de quoi sont faites les premières étoiles et les premières galaxies ? Quelle est la structure de l'espace-temps ? Quelle est l'origine des rayons cosmiques ? Qu'est-ce qui propulse les particules et les rayonnements à de telles énergies ? De quoi est faite la matière noire ? Le télescope fonctionnera encore dix ans pour tenter de percer ces mystères. Mais ses premières réponses sont déjà exceptionnelles.