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Un nouveau record de distance pour les sursauts gammas

ActualitéClassé sous :Univers , sursauts gamma , GRB 050904

GRB 050904, c'est le doux nom du sursaut gamma le plus lointain observé à ce jour (voir également notre brève). Détecté par le satellite Swift le 4 septembre 2005 (c'est bien sûr la signification de son nom), il a été observé et suivi par plusieurs instruments, au sol et en orbite.

Les sursauts gamma, comme le nom l'indique, consistent en la réception d'une bouffée de rayons gamma (des ondes électromagnétiques, comme la lumière, mais à des énergies beaucoup plus élevées) sur une période très courte. Depuis leur découverte en 1967 par les satellites militaires Vela, ces sursauts on fait couler beaucoup d'encre, mais l'on sait maintenant, à défaut de connaître leur nature (voir plus bas), qu'ils sont accompagnés d'une contrepartie visible (l'afterglow en anglais) beaucoup plus durable et dont l'observation fine fournit des informations très précieuses du point de vue scientifique. Elle permet notamment de montrer que les source de plusieurs de ces sursauts se trouvent à des distances de plusieurs milliards d'années-lumière. Ceci signifie d'une part que l'observation de ces sursauts donne un regard sur l'Univers quand il était beaucoup plus jeune, et d'autre part que ce sont des événements extrêmement puissants et violents, pour être visibles de si loin.

Malgré cette violence, les sursauts gamma sont difficiles à observer, du fait même de la brièveté de leur émission gamma. C'est la tâche qui incombe au satellite Swift, qui dès qu'une bouffée gamma est reçue, enregistre toute l'information disponible et fournit notamment une première détermination de la position de la source dans le ciel. Les télescopes optiques et infrarouges prennent ensuite le relais pour observer la contrepartie optique.

Dans le cas de GRB 050904, c'est le VLT (Very Large Telescope) qui depuis le désert chilien a conduit les observations ayant permis de déterminer la distance, presque 13.9 milliards d'années-lumière. Les astrophysiciens préfèrent parfois exprimer ces distances en terme de décalage vers le rouge (plus une source est lointaine, plus les longueurs d'onde qu'on en observe sont décalées vers les grandes longueurs d'onde, du fait de l'expansion de l'Univers). Pour le champion GRB 050904, ce décalage vaut 6.29, ce qui en fait la seconde source astrophysique la plus lointaine jamais observée, juste derrière un quasar à un décalage de 6.4 (la troisième si l'on prend en compte le rayonnement de fond cosmologique, situé à un décalage d'environ 1000).

L'intérêt de cette observation dépasse celui du record. L'événement qui a donné naissance à cette explosion gamma a eu lieu dans un Univers très jeune, assez différent de celui qui nous entoure, et son étude approfondie pourrait permettre d'apporter de nouveaux éléments de réponse à plusieurs questions, dont bien sûr la plus immédiate : quel est la nature de cet événement ? Les astrophysiciens penchent pour une hypernova, l'effondrement soudain d'une étoile très massive (plusieurs dizaines de fois plus lourde que notre Soleil), mais il reste encore plusieurs choses à comprendre sur les mécanismes de cette explosion. Le lointain GRB 050904 devrait être d'une aide précieuse à cet égard...

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