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La théorie des sursauts gamma à nouveau mise en question par SWIFT

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Les sursauts gamma sont parmi les événements les plus violents de l'Univers. Jusqu'à très récemment ils constituaient une énigme défiant toutes les explications théoriques jusqu'à ce que des observations par satellite dans l'espace conduisent à adopter l'hypothèse des hypernovae. Ce serait la formation d'un trou noir à l'intérieur d'une étoile géante supermassive explosant qui produirait un jet collimaté avec une intense émission en gamma. D'après des mesures récentes du satellite SWIFT, cette explication ne serait pas toujours la bonne, au lieu d'un trou noir, un magnétar se formerait parfois.

Magnétar (Crédit : NASA/CXC/M.Weiss)

Le 29 juillet 2006 le Burst Alert Telescope du satellite SWIFT détecte un sursaut gamma baptisé GRB 060729. Normal, il s'agit du Gamma Ray Burt du 29/06/2007, ce qui l'est moins c'est que le télescope à rayons X de SWIFT, le XRT observant ce GRB dans la constellation du Peintre, va lui observer l'évolution du rayonnement rémanent associé à un GRB pendant plusieurs mois ! Or, un tel type de rayonnement en X produit par l'impact des ondes de chocs des hypernovae sur le milieu interstellaire environnant ne dure généralement qu'une à deux semaines. En novembre il était toujours bien visible ! 125 jours cela commence à faire beaucoup !

Les explications possibles.

Déjà, cela implique non seulement une plus grande injection d'énergie dans l'espace environnant qu'il ne se produit d'habitude mais de plus que la source qui en est responsable doit fonctionner de manière continue. Dans le modèle des hypernovae, le trou noir formé par l'effondrement du cœur de l'étoile forme très vite un disque d'accrétion. Des instabilités magnétohydrodynamiques pourraient provoquer la formation de plusieurs bouffées de matière éjectées presque à la vitesse de la lumière.

Ralenties par leur collision avec le milieu interstellaire les premières coquilles produites seraient rattrapées par les dernières. Une succession de collisions de ce type pourraient expliquer une telle durée pour l'émission X observée d'après Dirk Grupe et Xiang-Yu Wang de l'Université Penn State en Pennsylvanie.

Il existerait cependant une autre possibilité, au lieu d'un trou noir un magnétar se serait formé !

Rappelons qu'un magnétar est une étoile à neutrons mais possédant un champ magnétique extraordinairement puissant. Celui-ci serait capable de freiner la rotation ultra-rapide de l'étoile à neutrons nouvellement formée. L'énergie cinétique de rotation serait alors convertie en énergie magnétique, laquelle serait continuellement injectée dans l'onde de choc de l'explosion alimentant la production en rayons x par collision avec le milieu interstellaire.

D'après les calculs des deux auteurs précédents, là aussi la quantité d'énergie produite et surtout la durée du processus serait une bonne façon de résoudre le problème posé par GRB 060729.

Dans un papier qui sera bientôt publié, Eleonora Troja de l' INAF-IASF de Palerme en Italie enfonce le clou. Selon elle et ses collègues, l'observation de GRB 070110 cette année, elle aussi, impliquerait la formation d'un magnétar.

Cette fois-ci, l'émission rémanente, l'« afterglow » comme il est dit dans les articles anglo-saxons, est restée presque constante pendant 5 jours, puis a rapidement décru. Cela ne semble pas compatible avec le modèle comportant des collisions successives des coquilles de gaz produites par le disque d'accrétion du trou noir, mais cela correspondrait assez bien avec le modèle du magnétar. Cependant, la vitesse de rotation initiale de l'étoile à neutrons devrait avoir été d'au moins 1000 tours par seconde, ce qui n'est pas loin de la limite d'éclatement d'un tel astre sous l'action de sa force centrifuge !

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