L'émission gamma des noyaux actifs de galaxie est connue pour être variable. Mrk421 a déjà montré à plusieurs reprises des sursauts d'émission particulièrement intenses [86] [87] [88]. De plus, les conséquences physiques des échelles de temps impliquées et des amplitudes relatives sont très importantes pour contraindre la géométrie de la zone d'émission (cf chapitre suivant). La figure 11.3 donne la courbe de lumière de Mrk501 obtenue avec CAT dans les conditions suivantes:
L'abscisse représente le jour Julien modifié (MJD), c'est à dire la date Julienne à laquelle on retire 2400000.5, cette dernière étant comptée à partir du premier janvier - 4712 à 12h. Un point est porté pour chaque MJD durant lequel des observations ont eu lieu et donne la moyenne de la nuit (pouvant porter sur 1 à 8 acquisitions "ON-source" de 30 minutes). Exception faite du mois de mai pour lequel la pluie n'a pas permis de prendre des données, les larges plages blanches correspondent à la présence de la Lune dont la luminosité induit un bruit de fond de ciel trop important. L'ordonnée est un nombre de gammas reconstruits par minute dans les coupures choisies après correction des effets précédemment mentionnés et normalisation aux valeurs à 90 de site: les acceptances et efficacités sont ramenées à leurs valeurs au zénith.
Les variabilités ainsi mises en évidence sont très importantes. Les
points les plus bas sont compatibles avec un flux nul (
le 6 septembre et
le 25 septembre)
tandis que le point le plus haut est aux alentours de 8 fois la valeur
habituelle du Crabe (
le 15 avril). La moyenne est
à
, avec une dispersion de
sur la
distribution statistique.
La figure 11.4 donne les courbes de lumière des trois expériences CAT, Whipple et HEGRA durant le mois d'avril. Les variations ne sont indicatives que d'un point de vue relatif, la normalisation ayant été ajustée pour optimiser la correspondance. Le très bon accord des données ainsi présentées ouvre une nouvelle voie: les télescopes situés à des longitudes différentes n'observant pas les objets célestes en même temps, (les points de Whipple sont, en moyenne, décalés de 8 heures par rapport à ceux de CAT), il sera très profitable de réunir toutes les données sur une source pour établir un suivi complet de celle-ci. Les acquisitions de CAT et de HEGRA (observatoire aux Canaries) sont contemporaines mais peuvent se fiabiliser entre elles et permettre une meilleure couverture temporelle en cas d'incidents techniques ou météorologiques locaux.
Les observations de Mrk501 ont donc
été une source d'information importante pour comprendre la nature et les
propriétés des noyaux actifs de galaxie mais elles ont également produit
une banque de données considérable de gammas vus par plusieurs détecteurs
indépendants, permettant d'affiner les modèles de gerbe
électromagnétique.
Des variabilités de plus courte échelle de temps ont été recherchées dans l'ensemble de la base de données. Les temps caractéristiques les plus petits mis en évidence sont de l'ordre de l'heure, au cours de la nuit du 7 juin 1997. Les télescopes de Whipple et HEGRA ont également enregistré de fortes variations durant cette même soirée [89]. Le tableau 11.1 présente les nombres de gammas par minute mesurés pour 4 acquisitions successives de 15 minutes par CAT. Un doublement (à 5 écarts standards environ) en 45 minutes est ainsi très vraisemblable. Il est intéressant de noter que sur l'ensemble des données, une unique nuit présente des variations substantielles. En particulier, les acquisitions du 15 avril, lors du grand sursaut, sont toutes au même niveau.