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Ce pourrait être l’explosion la plus puissante jamais enregistrée

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

Le 9 octobre dernier, plusieurs observatoires ont détecté un puissant sursaut gamma traversant notre système solaire. Surnommé GRB 221009A, il s’agirait du plus puissant jamais enregistré. À l’origine de cette énorme explosion : probablement le « cri de naissance » d’un nouveau trou noir.

Si l’Univers nous apparaît très sombre au premier abord, il est en réalité baigné de lumière. Et parfois, ces lumières peuvent atteindre des intensités qui dépassent l’entendement. Les sursauts gamma, en particulier, figurent parmi les événements les plus lumineux connus. Ces explosions à très haute énergie, qui durent de quelques millisecondes à plusieurs heures, peuvent avoir plusieurs origines.

Qu’est-ce que les sursauts gamma ?

Les premiers sursauts ont été observés à la fin des années 1960 par les satellites américains Vela. Ces derniers étaient censés détecter les signatures de rayons gamma révélatrices des essais d’armes nucléaires. Les États-Unis craignaient en effet que les Soviétiques ne mènent des essais en secret malgré le traité d’interdiction signé en 1963. Au cours des années suivantes, les satellites Vela équipés d’instruments améliorés ont enregistré d’autres sursauts, amenant les scientifiques à se pencher davantage sur leurs origines.

Au début des années 70, une équipe du Laboratoire national de Los Alamos a analysé le moment où chaque rafale a été détectée par différents satellites pour estimer la position dans le ciel de seize d’entre elles. On détermina alors que ces événements ne provenaient pas de la Terre, ni même de notre système solaire. Mais de quoi s’agit-il, précisément ?

Nous savons aujourd’hui qu’il existe deux classes de sursauts gamma. La majorité d’entre eux (environ les deux tiers) durent plus de deux secondes, souvent avec une rémanence brillante. Ces événements ont généralement cours dans des galaxies à formation rapide d’étoiles. Concrètement, ces longues rafales seraient liées à la mort d’étoiles massives se transformant en étoiles à neutrons ou en trous noirs. Le processus de formation de ces objets produirait des jets de particules hautement énergétiques se déplaçant à des vitesses proches de celle de la lumière, émettant des rayons X et des rayons gamma.

Les autres sursauts gamma durent moins de deux secondes. Ces événements sont le résultat de fusions entre deux étoiles à neutrons, ou d’une étoile à neutrons avec un trou noir.

Le plus puissant jamais détecté

Ce dernier sursaut gamma appartient à la première catégorie. Baptisé GRB 221009A, il a été repéré le 9 octobre par des détecteurs du télescope spatial à rayons gamma Fermi, de l’observatoire Neil Gehrels Swift et du vaisseau spatial Wind, entre autres. Nous savons que cet événement s’est produit il y à environ 1,9 milliard d’années-lumière de la Terre, en direction de la constellation du Sagittaire. En outre, l’explosion aurait duré plus de dix heures.

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Crédits : Observatoire international Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/B. O’Connor (UMD/GWU
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Images prises en lumière visible par le télescope ultraviolet/optique Swift. La rémanence s’estompe en dix heures environ. Crédits : NASA/Swift/B. Cenko

En plus d’être exceptionnellement long, il s’agit du sursaut gamma le plus brillant jamais enregistré. « Sa rémanence bat tous les records à toutes les longueurs d’onde« , a déclaré Brendan O’Connor, de l’Université du Maryland. « Parce que cette rafale est si brillante et aussi « proche », nous pensons que c’est une occasion unique en un siècle d’aborder certaines des questions les plus fondamentales concernant ces explosions, de la formation de trous noirs aux tests de modèles de matière noire« .

Si cet événement peut être considéré comme « proche » par l’astronome, il reste néanmoins suffisamment éloigné pour ne pas menacer la Terre. Un sursaut gamma généré à moins de 5 000 à 8 000 années-lumière de notre planète ferait en revanche beaucoup de dégâts. Il y aurait probablement une augmentation à court terme des niveaux de rayonnement ultraviolet au sol, provoquant une forte augmentation des dommages à l’ADN du vivant. Certains ont d’ailleurs suggéré que l’extinction de l’Ordovicien-Silurien il y a environ 450 millions d’années pourrait avoir été le résultat de l’un de ces sursauts. Cependant, l’hypothèse est encore largement débattue.