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GRB 070714B, une explosion mystérieuse aux confins de l’Univers

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Le violent sursaut gamma découvert par une équipe d'astronomes se distingue à la fois par sa puissance et, surtout, par la distance de sa source. Des caractéristiques qui remettent en cause quelques-unes de nos connaissances.

Cet énorme sursaut gamma résulte peut-être de la collision de deux étoiles à neutrons... (vue d'artiste). Crédit Nasa/Dana Berry

« Cette découverte remet en cause ce que nous savions de l'ancienneté des GRB. Celui-ci est presque deux fois plus distant que le plus lointain GRB découvert jusqu'ici », déclare John Graham, étudiant gradué du Henry A. Rowland Department of Physics and Astronomy de l'université John Hopkins (Baltimore, Etats-Unis).

Les GRB (gamma-ray burst), ou sursauts gamma, sont les plus puissantes explosions connues de tout l'Univers, libérant d'énormes quantités d'énergie, essentiellement sous la forme de rayons gamma et X. La plupart de ces manifestations se classent dans deux catégories distinctes, les GRB courts et les GRB longs. GRB 070714B (B parce qu'il s'agissait du deuxième découvert le 14 juillet 2007), détecté par le satellite Swift dans la constellation du Taureau, appartient à la catégorie courte, la durée de son émission ayant été de 3 secondes. Ce sont des observations entreprises très rapidement au moyen du Liverpool Telescope (Astrophysics Research Institute of Liverpool John Moores University, Grande Bretagne) et du William Herschel Telescope (La Palma, Îles Canaries) ont mis en évidence une contrepartie optique à l'endroit de l'éclat, ce qui a permis d'en déterminer la position exacte.

Par la suite, John Graham et ses collègues Andrew Fruchter (Space Telescope Science Institute, Baltimore) et Andrew Levan (université de Warwick, Grande-Bretagne) ont dirigé le télescope Gemini de Hawaii vers la galaxie hôte du sursaut gamma. Ils ont alors mesuré un décalage spectral vers le rouge d'une valeur de 0,92, ce qui indique une distance de 7,4 milliards d'années-lumière.

GRB 070714B vu en ultraviolet, juste après l'éclat de rayons gamma. Crédit Swift/UVOT Science Team/Nasa

GRB 070714B vu en ultraviolet, juste après l'éclat de rayons gamma.
Crédit Swift/UVOT Science Team/Nasa

Une nouvelle classe d’évènements

Les GRB courts sont en général plus proches que les GRB longs. Mais celui-ci déroge à la règle, se posant même comme le plus distant jamais détecté. Considérant aussi l'intensité de l'énergie dégagée, cent fois supérieure à la moyenne, les astronomes se trouvent bien devant une sous-classe distincte. Ce que confirme Neil Gehrels, un scientifique du programme Swift pour le NASA's Goddard Space Flight Center à Greenbelt (Maryland) : « Il est vraisemblable qu'un nouveau mécanisme soit à l'origine de cette explosion, différent de ce que nous connaissons. Par exemple, l'absorption d'une étoile à neutrons par un trou noir. Ou bien il se pourrait qu'il existe un éventail d'énergie potentielle plus étendu que nous le pensions pour des évènements tels que des collisions entre deux étoiles à neutrons, mais cela semble peu probable ».

Une autre possibilité est que GRB 070714B ait concentré son émission d'énergie dans deux faisceaux très étroits, et que l'un d'eux ait été dirigé par hasard vers la Terre, le faisant apparaître particulièrement plus puissant. Il est aussi possible que la plupart des autres sursauts gamma courts envoient leur énergie dans des faisceaux plus larges, donc moins concentrés.

Jusqu'ici, les astronomes pensaient que les sursauts longs sont déclenchés par l'effondrement et l'explosion d'une étoile massive, tandis qu'une variété de mécanismes sont proposés pour les GRB courts, le modèle le plus plausible étant la collision entre deux étoiles à neutrons, provoquant leur fusion en formant un trou noir et éjectant une grande quantité d'énergie le long de deux faisceaux diamétralement opposés.

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