Il s’agit du rayonnement le plus énergétique et du plus long sursaut gamma jamais découvert. Cette énorme explosion cosmique a été détectée par une équipe de chercheurs dirigée par des scientifiques du Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY).
Les chercheurs, qui ont utilisé les données recueillies par le High Energy Stereoscopic System (HESS), un système de cinq radiotélescopes utilisés précisément pour rechercher les rayons cosmiques, ont identifié ce qui est une trace émise par une source très lointaine, bien en dehors de notre galaxie, qui représente, sous forme de sursauts gamma (sur la longueur des rayons X ou même sur la longueur de la lumière visible) l’une des plus grandes explosions dans l’univers relativement proche jamais interceptées, comme l’explique Sylvia Zhu, chercheuse à DESY et l’un des auteurs de l’étude.
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Ondes de choc ultralativisées.
Ce que nous captons avec nos télescopes ne représente toutefois qu’une infime partie de l’énergie libérée par ces explosions, qui déclenchent ce que l’on appelle des ondes de choc ultrarelativistes. L’émission de ces puissants faisceaux se déroule en deux phases, comme l’explique le chercheur : la phase chaotique initiale dure quelques dizaines de secondes et voit l’émission proprement dite. Cette phase est suivie d’un phénomène d’éclat durable qui s’estompe ensuite progressivement.
Représentation artistique d’un sursaut gamma entrant dans l’atmosphère terrestre et créant des “essaims” : ce sont précisément ceux qui ont été détectés par les télescopes du réseau HESS (crédit : DESY, Laboratoire de communication scientifique)GRB 190829A, l’un des sursauts gamma les plus proches jamais observés
Le signal a été détecté le 29 août 2019 dans la constellation d’Eridanus. Nommé GRB 190829A, l’événement s’est immédiatement imposé comme l’un des flashs gamma les plus proches jamais observés à ce jour. En fait, l’événement doit provenir d’une source située à environ un milliard d’années-lumière (les flashs gamma typiques sont beaucoup plus éloignés, même à plus de 10 milliards d’années-lumière).
On peut dire que “nous étions assis au premier rang” lorsque la Terre a reçu ce signal, comme l’explique Andrew Taylor, un autre chercheur de DESY qui a participé à l’étude.
Il s’agit d’une lueur si puissante que les chercheurs ont pu l’observer pendant des jours, un événement cosmique sans précédent.
Mesures détaillées de la lueur résiduelle
Les chercheurs ont pu effectuer des mesures détaillées de la “lueur résiduelle”, cette lumière qui contient la distribution des “couleurs” qui savent signifier les différents niveaux d’énergie des photons qui composent le rayonnement.
Comme l’explique Edna Ruiz-Velasco de l’Institut Max Planck de physique nucléaire de Heidelberg, autre auteur de l’étude, le spectre de cet événement pourrait être détecté, par les télescopes de notre planète, jusqu’à un niveau d’énergie de 3,3 tera-electronvol, un niveau qui est au moins un trillion de fois plus énergétique que celui des photons qui composent la lumière visible. Cela signifie que l’événement lui-même s’est pratiquement produit “dans notre arrière-cour cosmique”, comme le rapporte le même chercheur.
L’une des choses les plus intéressantes est que les photons de ce signal de très haute énergie n’ont pas eu le temps d’être perturbés par la lumière ambiante sur leur chemin vers notre planète, ce qui se produit avec des signaux similaires plus éloignés.
Rayons X et rayons gamma nés du même mécanisme
Le signal GRB 190829A montre en outre que les deux composantes, les rayons X et les rayons gamma, “s’éteignent de manière synchrone”. De plus, la même analyse du spectre des rayons gamma a montré des correspondances claires avec celle du spectre des rayons X. Il s’agit de deux informations qui indiquent que l’un est un rayon X si les rayons gamma de cette lueur sont apparus par le même mécanisme.
D’autres études devront être menées mais les instruments qui seront inaugurés prochainement, comme le Cherenkov Telescope Array, permettent d’espérer la détection de flashs gamma.
