Le 9 octobre, des observatoires en orbite ont détecté le plus grand sursaut de rayons gamma que nous ayons jamais vu.
C’était si fort qu’il a affecté notre ionosphère. Il est venu de l’au-delà des étoiles de la constellation Sagitta (“La Flèche”).
Les rayons gamma provenaient d’un objet situé à environ 2,4 milliards d’années-lumière. Pour expliquer la force de l’explosion lorsqu’elle nous a atteint, la quantité d’énergie impliquée dans la production a dû être incroyablement grande.
Les rayons gamma sont la forme d’ondes électromagnétiques la plus énergétique. Pour les produire, la libération d’énergie devait non seulement être énorme, mais aussi très concentrée. L’explication la plus probable est la naissance d’un trou noir. Cela impliquait l’explosion d’une étoile vieillissante, son noyau subissant une compression incroyablement extrême. Une façon d’y parvenir est d’utiliser une compression gravitationnelle intense. Un autre est la compression par de fortes ondes de choc générées par des explosions.
La gravité à la surface d’un corps dépend de deux choses : sa masse et son diamètre. Par exemple, si nous gardions la masse de notre monde telle qu’elle est et la comprimions d’une manière ou d’une autre jusqu’à la moitié de son diamètre actuel, nous nous retrouverions quatre fois plus lourds. Nous pouvons donc augmenter la gravité en compressant un corps à une taille plus petite. Ce rétrécissement est difficile à imaginer dans le cas de notre planète, mais c’est quelque chose qui arrive aux étoiles.
Les atomes sont constitués d’un noyau, contenant une collection de protons et de neutrons, entourés d’électrons en orbite. Cependant, l’ingrédient principal des atomes est de loin l’espace vide. Bien qu’ils ne soient pour la plupart rien, les atomes résistent fortement à la compression. C’est pourquoi nous pouvons marcher sur le sol sans tomber à travers. Cependant, si nous pressons assez fort, les atomes peuvent être contraints de rétrécir.
Les étoiles se forment grâce à l’équilibre de deux forces : la gravité due au matériau dont elles sont faites tirant vers l’intérieur, et la pression vers l’extérieur maintenue par la production d’énergie dans leur noyau. Lorsque le carburant s’épuise et que la production d’énergie ralentit puis cesse, la pression extérieure chute et les étoiles s’effondrent sous leur propre gravité. Au fur et à mesure que le rétrécissement progresse, la compression gravitationnelle augmente. Pour des étoiles comme le soleil, la pression devient suffisamment élevée pour forcer ses atomes à se rétrécir dans leur forme la plus compacte. La matière sous cette forme est appelée «dégénérée» ou plus correctement «dégénérée quantique». Une cuillerée à café de ce matériau pèserait quelques tonnes. Les étoiles dans cet état sont appelées “naines blanches”. Lorsqu’il en deviendra un, le Soleil passera d’un diamètre de 1,5 million de kilomètres à environ le diamètre de la Terre, soit environ 13 000 km. Des étoiles plus massives peuvent imposer une compression beaucoup plus importante lorsqu’elles s’effondrent, et subiront également des explosions générant des ondes de choc se déplaçant vers l’intérieur qui compriment leur noyau si fort que les atomes s’effondrent complètement, éliminant tout cet espace vide, formant une masse de neutrons. Cela ramène l’étoile à quelques kilomètres de diamètre, avec une cuillerée à café pesant environ un milliard de tonnes.
Si une force de compression suffisante est disponible, l’histoire ne s’arrête pas là. Il existe un seuil où l’augmentation de la force gravitationnelle à mesure que l’étoile devient plus petite surmonte toutes les forces de résistance. En ce qui concerne notre compréhension actuelle, le rétrécissement se poursuivra indéfiniment, bien que le bon sens dise que ce n’est pas vraiment probable. Au fur et à mesure que l’étoile devient plus petite et que sa gravité de surface augmente, un point est atteint où la contrainte que cette force impose au tissu de l’espace-temps devient trop importante.
Une “bulle” se forme autour d’elle, appelée “horizon des événements”, d’où rien ne sort, pas même la lumière, d’où le terme “trou noir”. Alors que la matière de l’étoile disparaît à travers cet horizon, il y a une énorme explosion comme la majeure partie de ce matériau est entièrement transformée en énergie. C’est ce que nous croyons avoir été témoin.
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En début de soirée, Jupiter se trouve au sud-est et Saturne au sud du ciel. Mars se lève plus tard. La lune sera pleine le 8.
Ken Tapping est astronome à l’Observatoire fédéral de radioastrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton.
