L’univers ne coopère pas toujours. La science s’interroge sur les sursauts gamma depuis qu’ils ont été détectés pour la première fois dans les années 1960, et juste au moment où nous pensons avoir solidifié les bases, quelque chose se produit pour bouleverser la sagesse conventionnelle. Les astronomes ont passé l’année dernière à étudier un sursaut gamma baptisé GRB 211211A. Sur la base de la puissance de l’éclatement, les scientifiques s’attendaient à trouver des preuves d’un supernova mais ont identifié la source comme une fusion entre deux étoiles à neutrons, connue sous le nom de kilonova.
Il est impossible de prédire les sursauts gamma, donc une nouvelle détection incite généralement les astronomes à tourner leur lunette vers l’origine. C’est ce qui s’est passé lorsque GRB 211211A a allumé des détecteurs en 2021. Des chercheurs de la NASA, du Laboratoire national de Los Alamos et de nombreuses universités sont partis à la recherche de la source de l’explosion de deux minutes, s’attendant à trouver une étoile récemment explosée. Imaginez la surprise quand ils ont trouvé une fusion d’étoiles à neutrons à la place. Ce constat vient d’être confirmé et publié par deux équipes indépendantes.
“Les astronomes ont longtemps cru que les sursauts gamma appartenaient à deux catégories : les sursauts de longue durée provenant d’étoiles en train d’imploser et les sursauts de courte durée provenant de la fusion d’objets stellaires compacts.” a déclaré l’auteur principal Chris Fryer, chercheur au Laboratoire national de Los Alamos. La découverte d’un GRB de longue durée associé à une fusion d’étoiles à neutrons brosse un tableau plus compliqué de ces événements stellaires transitoires.
Cet événement a été détecté simultanément par les télescopes Fermi et Swift fin 2021. Les astronomes ont localisé son origine à environ 1 milliard d’années-lumière dans la constellation de Boötes. Bien que loin de la Terre, GRB 211211A était beaucoup plus proche que le sursaut gamma moyen. Sa proximité rendait l’origine de la supernova improbable et le signal optique n’était pas typique d’une kilonova. Les étoiles à neutrons en spirale vers la collision produisent une signature d’onde gravitationnelle distinctive, mais malheureusement, l’observatoire d’ondes gravitationnelles à interféromètre laser (LIGO) n’était pas en ligne à l’époque pour confirmer.
“C’était quelque chose que nous n’avions jamais vu auparavant” a déclaré le co-auteur de l’étude Simone Dichiara, astrophysicien à Penn State. Les scientifiques ont créé des modèles pour expliquer l’événement hybride et ont scanné la rémanence de GRB 211211A. Les kilonovas produisent un signal distinctif, plus brillant dans l’infrarouge que dans la lumière visible en raison de la matière dense riche en neutrons qui est éjectée de la collision. Les équipes ont utilisé ce signal pour confirmer qu’une collision était la cause de GRB 211211A plutôt qu’une supernova. Cette découverte forcera une réévaluation du mécanisme derrière les GRB et pourrait affecter la façon dont ils sont étudiés.
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