Une énorme explosion de rayons gamma brouille la haute atmosphère

rayons gamma atmosphère terrestre
Une illustration montre une puissante explosion de rayons gamma perturbant l'atmosphère terrestre. Crédits : ESA/ATG Europe ; CC BY-SA 3.0 IGO)

Une puissante explosion de rayons gamma, potentiellement la plus puissante depuis le Big Bang, avait été détectée en octobre 2022. Cet événement, officiellement nommé GRB 221009A, avait été provoqué par l’effondrement d’une étoile massive en un trou noir à plus de deux milliards d’années-lumière de la Terre. Les rayonnements de cette explosion ont finalement impacté l’ionosphère terrestre, provoquant des perturbations significatives.

Un événement exceptionnel

Un sursaut gamma est un phénomène astronomique violent caractérisé par l’émission brève et intense de rayons gamma, la forme la plus énergétique du rayonnement électromagnétique. Ces événements, qui figurent parmi les plus énergétiques de l’univers observable, peuvent durer de quelques millisecondes à plusieurs minutes, émettant pendant ce temps une quantité extraordinaire d’énergie, parfois équivalente à celle de milliards de soleils.

Ces explosions gamma sont souvent associées à des phénomènes cosmiques cataclysmiques, tels que l’effondrement d’étoiles massives en trous noirs, la fusion de deux étoiles à neutrons.

Le sursaut gamma GRB 221009A, considéré comme le « plus brillant de tous les temps », en est un parfait exemple.

Les chercheurs avaient commencé à recueillir des données sur cette rémanence dans les trois heures suivant sa détection en octobre 2022, constatant que celui-ci était 70 fois plus lumineux que n’importe quel sursaut jamais détecté. Un phénomène de cette ampleur se produirait tous les 10 000 ans environ.

Sa puissance exceptionnelle en fait un sujet d’étude important pour les astronomes cherchant à comprendre les événements astrophysiques extrêmes et leurs éventuels impacts sur notre propre galaxie. Du fait de son intensité remarquable, il aurait d’ailleurs eu des répercussions sur notre propre atmosphère.

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Une illustration montre comment des sursauts gamma sont créés au cours des processus qui donnent naissance à un trou noir. Crédits : ESA/ATG Europe ; CC BY-SA 3.0 IGO

Un impact significatif

La ionosphère, une couche de l’atmosphère située entre environ 50 à 1 000 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, est riche en particules chargées électriquement.

Pendant les 800 secondes où les rayons gamma ont frappé, ces perturbations ont alors généré d’importantes variations de champ électrique dans cette couche atmosphérique, et ce, durant plusieurs heures. Il a d’ailleurs été observé par le satellite sismo-électromagnétique chinois (CSES) que les ondes radio rebondissant entre la surface terrestre et la haute atmosphère étaient affectées par ces perturbations.

Cette observation renforce l’idée que les sursauts gamma, en particulier ceux provenant d’événements tels que l’effondrement d’étoiles massives, peuvent non seulement influencer l’atmosphère, mais également avoir des conséquences potentielles sur notre environnement spatial immédiat. L’effet du sursaut gamma GRB 221009A aurait en effet été comparable à celui d’une éruption solaire majeure.

Les scientifiques chercheront maintenant à corréler ces données avec d’autres sursauts gamma mesurés par divers satellites pour approfondir notre compréhension de ces phénomènes cosmiques et de leurs effets sur notre planète.

Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature Communications.