Madrid – Les sursauts gamma sont les sursauts les plus énergétiques de l’univers. Aujourd’hui, l’explosion la plus courte, d’une durée d’une seconde seulement, produite par la mort d’une étoile massive, a été détectée, comme le décrivent deux articles publiés dans Nature Astronomy.
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Les études, auxquelles participe l’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) espagnol, sont basées sur les données du télescope spatial Fermi de la NASA et montrent que la classification de ces éruptions en fonction de leur durée ne correspond pas tout à fait à la réalité et ouvre de nouveaux scénarios dans la mort des étoiles.
Les sursauts gamma (GRB) sont détectables même s’ils se produisent dans des galaxies situées à des milliards d’années-lumière. Ils sont classés comme courts ou longs selon que l’événement dure plus de deux secondes, et leur durée est associée à leur origine.
Les longues se produisent avec la mort d’étoiles massives et les courtes ont été liées à la fusion de deux objets compacts, tels que les étoiles à neutrons.
L’explosion maintenant enregistrée, baptisée GRB 200826A et se produisant dans une zone relativement petite du ciel dans la constellation d’Andromède, est « spéciale » car il s’agit d’un GRB court, mais ses propriétés indiquent qu’une étoile en effondrement en est l’origine.
« Nous savons maintenant que les étoiles mourantes peuvent également produire de courtes explosions », explique Bin-bin Zhang de l’université de Nanjing (Chine) et de l’université du Nevada, directeur de l’étude explorant les données relatives aux rayons gamma.
« Nous pensons que cet événement est une sorte d’extinction qui a failli ne pas se produire », déclare Tomás Ahumada, du Goddard Space Flight Center de la Nasa, qui dirige la seconde étude, laquelle décrit l’extinction de la rémanence multi-longueurs d’onde du GRB et la lumière émergente de l’explosion de supernova qui a suivi.
Le GRB a émis quatorze millions de fois l’énergie libérée par l’ensemble de la Voie lactée pendant la même fraction de temps, « ce qui en fait l’un des GRB de courte durée les plus énergétiques jamais observés », note-t-il.
Les groupes à l’origine des deux articles proposent différents scénarios pour expliquer cette étrange explosion, par exemple, qu’elle pourrait avoir été provoquée par des jets de matière qui ont à peine quitté l’étoile avant de s’enflammer.
En général, les jets émergent de l’étoile mourante et se déplacent sur de longues distances pour produire une explosion de longue durée.
Ce sursaut pourrait appartenir à une classe de GRB courts impliquant de nouveaux scénarios, comme la fusion d’une étoile normale et d’une étoile à neutrons, explique Alberto Castro-Tirado, chercheur à l’IAA-CSIC, qui a participé aux deux publications.
En tout cas, souligne-t-il, ce résultat « démontre clairement » que la durée d’une éruption n’indique pas son origine ».
Le GRB 200826A était une forte explosion de haute énergie qui a pu être détectée par le télescope spatial Fermi, ainsi que par les missions Wind (NASA), Mars Odyssey (NASA) et le satellite INTEGRAL de l’Agence spatiale européenne (ESA).
Un jour plus tard, une émission de rayons X a été trouvée dans la même région, et deux jours plus tard une émission radio a été trouvée. Grâce aux mesures effectuées avec le Gran Telescopio Canarias (La Palma, île espagnole), l’équipe a montré que la lumière du GRB avait mis 6,6 milliards d’années pour nous parvenir (48 % de l’âge actuel de l’Univers, qui est de 13,8 milliards d’années).
Mais pour prouver que cette brève explosion provenait d’une étoile en effondrement, il était nécessaire de capter également la luminosité de la supernova émergente, qui a pu être détectée 28 jours plus tard à l’observatoire Gemini Nord, aux États-Unis.
