Des astronomes stupéfaits par la plus brillante rafale de rayons gamma jamais enregistrée

Le 9 octobre 2022, un rayon gamma plus brillant que jamais auparavant a balayé la Terre et les détecteurs spatiaux. Une équipe s’est précipitée pour prendre des observations de suivi aux longueurs d’onde radio, et ils ont confirmé que la rafale était environ 70 fois plus lumineuse que tout ce qui avait été enregistré auparavant.

L’équipe d’astronomes pense que l’explosion de 2022…rapporté par Gizmodo à l’époque– était un événement unique sur 10 000 ans. De nouvelles recherches détaillant les aspects de l’éclatement sont publiées aujourd’hui dans The Astrophysical Journal Letters.

Alors que la rafale (son nom officiel est GRB 221009A) n’est probablement pas la plus brillante à jamais se produire, il s’agit « probablement de l’éclatement le plus brillant aux énergies des rayons X et des rayons gamma depuis le début de la civilisation humaine », a déclaré Eric Burns, astrophysicien à la Louisiana State University, co-auteur de l’étude, dans un communiqué de l’Université de Sydney. . Cela lui a valu le titre de BOAT, ou « le plus brillant de tous les temps ».

Le communiqué de l’Université de Sydney note que le sursaut était si brillant que la plupart des instruments à rayons gamma dans l’espace ne pouvaient pas mesurer sa véritable intensité; ils étaient littéralement aveuglés par la lumière.

Lorsque vous pensez à des explosions violentes, votre esprit peut se tourner vers les armes nucléaires ou les brillantes supernovae qui marquent la mort des étoiles. Mais les plus grandes explosions de l’univers sont les sursauts gamma, qui se produisent lorsque des étoiles massives entrent en collision ou meurent et cèdent la place à des trous noirs.

Il existe des sursauts gamma de longue et de courte durée; les rafales longues sont celles qui sont détectées pendant plus de deux secondes. Les événements courts sont plus souvent associés à des fusions d’étoiles et à la formation de trous noirs, selon la NASAtandis que des rafales plus longues sont associées à des morts stellaires.

Les morts stellaires donnent parfois lieu à des jets de matière massifs et hyperénergétiques, semblables à ceux qui jaillissent de pulsars. Lorsque ces jets sont dirigés directement vers la Terre – comme l’a été la récente sursaut – cela rend les rayons gamma particulièrement brillants de notre point de vue.

Les sursauts gamma sont fugaces et peuvent provenir de n’importe quel point du ciel, ce qui permet aux astronomes d’observer beaucoup plus facilement leur rémanence que leur explosion initiale et brillante. Les observations radio de suivi de la récente sursaut ont été faites avec le télescope CSIRO ASKAP en Australie occidentale. (Le Le télescope ASKAP a détecté un signal radio étrange provenant du centre galactique retour en 2021.)

Pendant des semaines après le flash initial, la lumière des rayons X a dispersé la poussière dans la Voie lactée sur son chemin vers nous. Cela a entraîné l’apparition de plusieurs anneaux de poussière s’étendant vers l’extérieur depuis la direction de l’éclatement. L’anneau le plus proche est à environ 1 300 années-lumière et le plus éloigné à environ 61 000 années-lumière, de l’autre côté de la Voie lactée.

Les chercheurs ont également pris des mesures précises du choc inverse de la rafale, ou de la vague de matière qui recule, vers l’origine de la rafale.

« Nos observations fournissent des informations inégalées sur le modèle de choc inverse pour l’émission de sursauts gamma, montrant qu’il est très difficile pour les modèles existants de reproduire la lente évolution des pics d’énergie que nous avons observés », a déclaré James Leung, astronome à l’Université de Sydney et co-auteur de l’étude, dans le communiqué de l’Université de Sydney. « Cela signifie que nous devons affiner et développer de nouveaux modèles théoriques pour comprendre ces explosions les plus extrêmes de l’Univers. »

Les rayons gamma pourraient bientôt être utilisés pour détecter les ondes gravitationnelles, les ondulations dans l’espace-temps causées par d’énormes événements comme les fusions de trous noirs. Les ondes gravitationnelles modifient subtilement le temps qu’il faut à la lumière pour nous atteindre depuis des sources éloignées, des subtilités qui sont actuellement détectées à l’aide d’observatoires comme le Interféromètres LIGO et Virgo.

Un objectif encore plus élevé est de cerner le fond des ondes gravitationnelles – vous pouvez le considérer comme l’ensemble océan d’ondes gravitationnelles, s’entrecroisant dynamiquement car elles sont produites par des collisions de trous noirs et d’étoiles à neutrons dans tout le cosmos. Certains chercheurs espèrent que les sources de rayons gamma peuvent être exploitées pour créer un réseau de synchronisationsimilaire aux réseaux de synchronisation de pulsars existants.

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