En 2018 et 2019 ont été repérées deux explosions cosmiques jamais enregistrées auparavant. Ces deux explosions sont des sursauts gamma, déjà connus pour être les explosions les plus puissantes observées dans l’univers.
Le 20 novembre la revue Nature et l’Astrophysical Journal, ont publié trois articles sur le phénomène des sursauts gamma, abrégé GRB, « Les explosions gamma sont les plus puissantes explosions connues dans l’univers et libèrent généralement plus d’énergie en quelques secondes que notre Soleil pendant toute sa durée de vie – elles peuvent rayonner dans presque tout l’univers visible » explique le scientifique David Berge.
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Le premier sursaut gamma a été repéré par hasard
L’origine de ces GRB est encore largement sujette à débat. Les scientifiques pensent, actuellement, que les GRB proviennent de la collision entre deux étoiles à neutrons dans le cas de sursaut gamma court. Le phénomène a été découvert par hasard en 1967 par des satellites américains chargés de surveiller la bonne application du traité d’interdiction des essais nucléaires dans l’atmosphère.
Les sursauts plasma plus longs, pourraient être dus à la supernova d’un soleil s’effondrant dans un trou noir. La supernova provoquerait des jets de plasma qui, ralenti à la rencontre du milieu interstellaire, générerait une onde de choc équivalente à un accélérateur de particules.
Les niveaux d’énergies mesurés lors de ces GRB auraient d’ailleurs atteint les niveaux mesurés en juillet 2018 dans l’accélérateur de particules du CERN.
Les deux explosions ont été détectées par deux satellites de la NASA, Swift et Firmy, qui ont relayé l’information au sol. La première observation a été effectuée par le télescope High Energy Stereoscopic System (HESS), en Namibie, le 20 juillet 2018. L’événement a été repéré à 6 milliards d’années-lumière de la Terre. L’énergie détectée atteignait entre 100 et 440 milliards d’électrons-volts.
La seconde observation, encore plus forte que la précédente, a été effectuée par le Major Atmosphéric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) situé aux îles Canaries le 14 janvier 2019. L’énergie atteignait cette fois entre 200 et 1000 milliards d’électrons-volts.
« Ce sont de loin les photons les plus énergétiques jamais découverts à partir d’une salve de rayons gamma« , a déclaré Elisa Bernardini, responsable du groupe MAGIC chez DESY. À titre de comparaison, la lumière visible dégage 1 à 3 électrons-volts.
Jusque-là les télescopes spatiaux n’avaient pas des détecteurs assez performants pour estimer la puissance de rayons gamma à très haute énergie. Un réseau d’alerte a été mis en place pour avertir les télescopes terrestres le plus rapidement possible. Repérer les GRB depuis la surface est une performance en soi, l’atmosphère terrestre absorbe particulièrement efficacement les rayons gamma.
Des télescopes plus performants repéreront 10 sursauts gamma par an à partir de 2023
Deuxième réussite, le temps de latence entre la détection du phénomène par les satellites, et le calage du télescope sur la zone cible, un enjeu d’importance pour un phénomène cosmique potentiellement très court. Cosimo Nigro, responsable de l’équipe d’observation de MAGIC se félicite de la réactivité du système d’alerte à l’occasion du deuxième sursaut gamma, « Nous avons reçu la région d’origine si rapidement que nous avons pu commencer à observer l’explosion 57 secondes après la détection initiale« .
Les scientifiques formulent l’hypothèse que l’observation de ce genre d’événement sera beaucoup plus fréquente à l’avenir. Effectivement, en 2023 vont être mis en fonction des télescopes de nouvelle génération, les télescopes Cherenkov. En attendant, les scientifiques auront fort à faire avec les données déjà récoltées.
