Sans même que nous nous en rendions compte, la Terre est frappée presque quotidiennement par des rayonnements gamma provenant de puissants sursauts lointains. Beaucoup de ces explosions sont légères et durent peu de temps, mais parfois une éruption géante atteint notre galaxie, avec une énergie qui éclipse celle du Soleil lui-même. En fait, les sursauts gamma, GRB (Gamma Ray Bursts) sont parmi les plus événements puissants et énergétiques dans tout l’Univers.
En octobre dernier, une étoile mourante a explosé, envoyant le plus grand sursaut gamma de l’histoire directement vers la Terre. Soixante-dix fois plus puissant que tout autre GRB enregistré jusqu’à présent, l’événement, dont le nom officiel est GRB 221009A, a été baptisé par les scientifiques BOAT (brightest of all time), ce qui signifie “le plus brillant de tous les temps”. La découverte, réalisée par une équipe internationale d’astronomes, a été publiée dans un numéro spécial de onze articles dans ‘Les lettres du journal astrophysique‘
“La luminosité exceptionnelle de ce sursaut gamma”, explique James Leung, astrophysicien à l’Université de Sydney et co-auteur de l’un des articles, “a permis aux astronomes de l’étudier avec des détails sans précédent, en temps réel comme la lumière l’atteignit de cette lointaine galaxie. Ce qui nous a donné une occasion en or de tester des modèles physiques complexes qui décrivent ce qui se passe avant, pendant et après la mort d’une étoile.”
Le puissant signal de GRB 221009A a voyagé pendant environ 1,9 milliard d’années avant que nous puissions le voir depuis la Terre. Et quand il est arrivé, il est resté brillant pendant dix heures d’affilée (la plupart des GRB ne durent que quelques secondes), ce qui en fait également l’un des sursauts gamma les plus longs connus.
La “source” des GRB
Les astronomes pensent que les GRB sont une sorte de “cri de naissance” des trous noirs. En effet, des étoiles très massives, lorsqu’elles arrivent en fin de vie et ne génèrent plus dans leur noyau l’énergie nécessaire pour supporter leur propre poids, elles s’effondrent, s’effondrent sur elles-mêmes et donnent naissance à un trou noir.
Au cours de ce processus, deux choses se produisent : premièrement, l’effondrement génère une énorme explosion, une supernova ; et deuxièmement, le trou noir qui en résulte naît à l’intérieur d’un nuage massif de gaz résiduel et de poussière, qu’il commence rapidement à engloutir. Ce qui vient ensuite a été observé à plusieurs reprises, mais pourquoi cela se produit reste un mystère scientifique : le trou noir éjecte deux puissants jets de rayonnement gamma à haute énergie qui se déplacent à une vitesse proche de la lumière, dans des directions opposées. Ces explosions cosmiques soudaines ne durent que quelques secondes, mais elles sont si puissantes qu’elles éclipsent momentanément toute la galaxie qui les contient. Jusqu’à présent, environ 12 000 sont connus, et c’est précisément l’un de ces “jets” qui a frappé notre système solaire en octobre de l’année dernière.
détecteurs aveugles
L’explosion a déclenché des détecteurs sur de nombreux engins spatiaux, et des observatoires du monde entier l’ont suivi pour collecter autant de détails que possible. La luminosité inhabituelle de BOAT a aveuglé de nombreux instruments qui l’ont enregistré, de sorte que sa luminosité n’a pas pu être déterminée avec précision à l’époque. Maintenant, et après avoir analysé toutes ces données, mesuré et re-mesuré la luminosité du GRB, les astronomes ont pu dire qu’il était 70 fois plus lumineux que tout autre événement GRB enregistré dans l’histoire.
« GRB 221009A – explique Eric Burns, auteur principal de un des articles– était probablement la plus brillante explosion d’énergies de rayons X et de rayons gamma depuis le début de la civilisation humaine.” Les chercheurs pensent que la probabilité qu’un événement comme celui-ci se reproduise n’est qu’une fois tous les 10 000 ans.
Où est la supernova ?
Habituellement, quelques semaines après ce type d’explosion cosmique, les astronomes détectent une supernova brillante sur le site. Mais jusqu’à présent, ils n’ont pas pu observer celui qui est censé être associé à GRB 221009A. Une raison possible est que le GRB est apparu dans une partie du ciel qui n’est qu’à quelques degrés au-dessus du plan de notre propre galaxie, où d’épais nuages de poussière peuvent considérablement atténuer la lumière entrante.
“Nous ne pouvons pas affirmer avec certitude qu’il existe une supernova”, explique Andrew Levan, premier signataire de l’autre des articles– ce qui est surprenant compte tenu de la luminosité de la rafale.” Étant donné que les nuages de poussière deviennent plus transparents dans les longueurs d’onde infrarouges, Levan a effectué des observations dans le proche et le moyen infrarouge à l’aide des télescopes spatiaux James Webb et Hubble pour détecter la supernova. “S’il est là”, dit le scientifique, “il est très faible. Nous prévoyons de continuer à chercher, mais il est possible que l’étoile entière se soit effondrée directement dans le trou noir au lieu d’exploser.” De nouvelles observations supplémentaires de Webb et Hubble au cours des prochains mois pourraient aider à régler la question.
