Sensible aux rayons gamma de 30 MeV à 1 TeV, le télescope à grand champ Fermi-LAT (Large Area Telescope) balaie sans relâche le ciel depuis 2008 et alimente un catalogue régulièrement remis à jour.

Bien que modeste en volume par rapport aux milliards de sources connues dans le domaine visible, le dernier catalogue de Fermi-LAT (4FGL) est de loin le plus « profond » en astronomie gamma et s'est donc imposé comme la référence dans ce domaine. Pour chaque source, le catalogue détaille localisation, spectre en énergie, variabilité temporelle et éventuelles contreparties à d'autres longueurs d'onde.

Les sources sont variées :

• trous noirs géants situés au centre des galaxies et dont le puissant jet de particules pointe vers nous ou blazars (62%)
• étoiles à neutrons magnétisées en rotation très rapide, tournant sur elles-mêmes en moins d'une seconde ou pulsars (5 %)
• restes de supernova soupçonnés d'accélérer les rayons cosmiques à l'origine de l'émission interstellaire et autres types de sources (3%)
• autres sources extragalactiques, radiogalaxies et galaxies à flambées d'étoiles (2%)
• sources totalement inconnues (28%).

Plus de deux mille sources ont été découvertes depuis le précédent catalogue publié en 2015. Ce gain a été possible notamment grâce à une durée d'observations doublée et à une modélisation plus fine de l'émission interstellaire de notre galaxie – celle-ci formant un fond complexe sur lequel les sources sont peu discernables.

4FGL est également le point de départ de nombreuses études complémentaires, comme :

• le recensement de 2863 noyaux actifs de galaxies (catalogue 4LAC coordonné par un chercheur du CNRS) assorti de leur émission des radiofréquences aux gamma
• la recherche de nouveaux pulsars – se distinguant des blazars par leur spectre et leur très faible variabilité.

Avec deux années d'observations supplémentaires, il vient d'être encore enrichi de quelque 700 nouvelles sources gamma dont quelques noyaux actifs de galaxies très variables dont le jet s'est activé depuis deux ans.

À plus long terme, le groupe Fermi de l'Irfu travaille à améliorer encore le modèle d'émission interstellaire pour fiabiliser la détection des sources faibles dans notre galaxie. Le télescope Fermi-LAT n'ayant pas de successeur identifié aujourd'hui, il sera difficile de faire mieux avant longtemps !