Motivation scientifique de COLIBRI
La prochaine mission franco-chinoise SVOM apportera une contribution importante en améliorant notre compréhension du phénomène associé aux sursauts gammas (Gamma-Ray Bursts, GRBs) et en permettant leur utilisation pour comprendre l’enfance de l’Univers. Il observera également de nombreux autres phénomènes transitoires, comme les Tidal Disruption Events (TDEs) et les supernovae shocked breakout, et recherchera également les sources insaisissables d’ondes gravitationnelles et de neutrinos hautement énergétiques.
SVOM est spécialement conçu pour obtenir le meilleur équilibre entre l’instrumentation spatiale et terrestre. Les instruments sur le satellite permettront de détecter les GRBs, de les localiser avec une précision allant de l’arc minute à des dizaines de secondes d’arcs, et d’étudier les émissions prompt afterglow. Les télescopes de suivi au sol associés permettront d’obtenir une localisation rapide des GRBs avec une précision inférieure à la seconde d’arc, des estimations du décalage vers le rouge par photométrie multibande, des observations d’émission optique et infrarouge rapide pendant des jours et des semaines. Un télescope sera en Chine et l’autre à l’Observatorio Astronómico Nacional (OAN) du Mexique situé dans la Sierra de San Pedro Mártir (SPM) en Baja California. Ce dernier est notre COLIBRI!
COLIBRI est particulièrement important, car il sera le seul à pouvoir observer dans l’infrarouge au-delà de 900 nm avec une très bonne sensibilité. Ainsi, il sera le seul capable de détecter et de surveiller les candidats à situés au-delà de z = 6. Il sera équipé de systèmes automatisés de réduction et d’analyse qui seront capables de fournir la localisation et l’estimation du décalage en moins de cinq minutes. Cela permettra d’observer rapidement les GRBs les plus intéressants (par exemple, ceux à haut redshift ou qui sont fortement éteints) avec des télescopes plus grands (NOT, NTT, VLT, GTC, etc.) pour acquérir, par exemple, un spectre à haute résolution afin de mesurer très précisément le redshift.
Une particularité notable de COLIBRI sera sa capacité à pointer n’importe quelle source dans le ciel en moins de 20 secondes, ce qui est essentiel pour l’étude des premières minutes de l’émission prompt, un domaine encore largement inexploré. De plus, ce télescope pourra observer simultanément du visible au proche infrarouge, et sera donc particulièrement important pour observer les GRBs à grande vitesse (z > 6) qui se produisent pendant le premier milliard d’années de l’Univers et les rémanences sombres de GRBs qui constituent environ 30% des rafales détectées pour des raisons qui ne sont pas encore complètement claires.