Ce pourrait ĂȘtre l’explosion la plus puissante jamais enregistrĂ©e

gamma explosion
Crédits : ASA/Swift/A. Beardmore (Université de Leicester)

Le 9 octobre 2022, plusieurs observatoires ont dĂ©tectĂ© un puissant sursaut gamma traversant notre systĂšme solaire. SurnommĂ© GRB 221009A, il s’agirait du plus puissant jamais enregistrĂ©. À l’origine de cette Ă©norme explosion : probablement le « cri de naissance » d’un nouveau trou noir.

Si l’Univers nous apparaĂźt trĂšs sombre au premier abord, il est en rĂ©alitĂ© baignĂ© de lumiĂšre. Et parfois, ces lumiĂšres peuvent atteindre des intensitĂ©s qui dĂ©passent l’entendement. Les sursauts gamma, en particulier, figurent parmi les Ă©vĂ©nements les plus lumineux connus. Ces explosions Ă  trĂšs haute Ă©nergie, qui durent de quelques millisecondes Ă  plusieurs heures, peuvent avoir plusieurs origines.

Qu’est-ce que les sursauts gamma ?

Les premiers sursauts ont Ă©tĂ© observĂ©s Ă  la fin des annĂ©es 1960 par les satellites amĂ©ricains Vela. Ces derniers Ă©taient censĂ©s dĂ©tecter les signatures de rayons gamma rĂ©vĂ©latrices des essais d’armes nuclĂ©aires. Les États-Unis craignaient en effet que les SoviĂ©tiques ne mĂšnent des essais en secret malgrĂ© le traitĂ© d’interdiction signĂ© en 1963. Au cours des annĂ©es suivantes, les satellites Vela Ă©quipĂ©s d’instruments amĂ©liorĂ©s ont enregistrĂ© d’autres sursauts, amenant les scientifiques Ă  se pencher davantage sur leurs origines.

Au dĂ©but des annĂ©es 70, une Ă©quipe du Laboratoire national de Los Alamos a analysĂ© le moment oĂč chaque rafale a Ă©tĂ© dĂ©tectĂ©e par diffĂ©rents satellites pour estimer la position dans le ciel de seize d’entre elles. On dĂ©termina alors que ces Ă©vĂ©nements ne provenaient pas de la Terre, ni mĂȘme de notre systĂšme solaire. Mais de quoi s’agit-il, prĂ©cisĂ©ment ?

Nous savons aujourd’hui qu’il existe deux classes de sursauts gamma. La majoritĂ© d’entre eux (environ les deux tiers) durent plus de deux secondes, souvent avec une rĂ©manence brillante. Ces Ă©vĂ©nements ont gĂ©nĂ©ralement cours dans des galaxies Ă  formation rapide d’Ă©toiles. ConcrĂštement, ces longues rafales seraient liĂ©es Ă  la mort d’Ă©toiles massives se transformant en Ă©toiles Ă  neutrons ou en trous noirs. Le processus de formation de ces objets produirait des jets de particules hautement Ă©nergĂ©tiques se dĂ©plaçant Ă  des vitesses proches de celle de la lumiĂšre, Ă©mettant des rayons X et des rayons gamma.

Les autres sursauts gamma durent moins de deux secondes. Ces Ă©vĂ©nements sont le rĂ©sultat de fusions entre deux Ă©toiles Ă  neutrons, ou d’une Ă©toile Ă  neutrons avec un trou noir.

Le plus puissant jamais détecté

Ce dernier sursaut gamma appartient Ă  la premiĂšre catĂ©gorie. BaptisĂ© GRB 221009A, il a Ă©tĂ© repĂ©rĂ© le 9 octobre par des dĂ©tecteurs du tĂ©lescope spatial Ă  rayons gamma Fermi, de l’observatoire Neil Gehrels Swift et du vaisseau spatial Wind, entre autres. Nous savons que cet Ă©vĂ©nement s’est produit il y Ă  environ 1,9 milliard d’annĂ©es-lumiĂšre de la Terre, en direction de la constellation du Sagittaire. En outre, l’explosion aurait durĂ© plus de dix heures.

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CrĂ©dits : Observatoire international Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/B. O’Connor (UMD/GWU
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Images prises en lumiĂšre visible par le tĂ©lescope ultraviolet/optique Swift. La rĂ©manence s’estompe en dix heures environ. CrĂ©dits : NASA/Swift/B. Cenko

En plus d’ĂȘtre exceptionnellement long, il s’agit du sursaut gamma le plus brillant jamais enregistrĂ©. « Sa rĂ©manence bat tous les records Ă  toutes les longueurs d’onde« , a dĂ©clarĂ© Brendan O’Connor, de l’UniversitĂ© du Maryland. « Parce que cette rafale est si brillante et aussi « proche », nous pensons que c’est une occasion unique en un siĂšcle d’aborder certaines des questions les plus fondamentales concernant ces explosions, de la formation de trous noirs aux tests de modĂšles de matiĂšre noire« .

Si cet Ă©vĂ©nement peut ĂȘtre considĂ©rĂ© comme « proche » par l’astronome, il reste nĂ©anmoins suffisamment Ă©loignĂ© pour ne pas menacer la Terre. Un sursaut gamma gĂ©nĂ©rĂ© Ă  moins de 5 000 Ă  8 000 annĂ©es-lumiĂšre de notre planĂšte ferait en revanche beaucoup de dĂ©gĂąts. Il y aurait probablement une augmentation Ă  court terme des niveaux de rayonnement ultraviolet au sol, provoquant une forte augmentation des dommages Ă  l’ADN du vivant. Certains ont d’ailleurs suggĂ©rĂ© que l’extinction de l’Ordovicien-Silurien il y a environ 450 millions d’annĂ©es pourrait avoir Ă©tĂ© le rĂ©sultat de l’un de ces sursauts. Cependant, l’hypothĂšse est encore largement dĂ©battue.