L'ARTICLE
La kilonova surprise bouleverse la compréhension établie des longs sursauts gamma De longs sursauts gamma peuvent être générés par des fusions d'étoiles à neutrons, selon une étude 7 décembre 2022 |
Pendant près de deux décennies, les astrophysiciens ont cru que les sursauts gamma longs (GRB) résultaient uniquement de l'effondrement d'étoiles massives.
Maintenant, une nouvelle étude bouleverse cette croyance établie et acceptée depuis longtemps. Dirigée par la Northwestern University, une équipe d'astrophysiciens a découvert de nouvelles preuves qu'au moins certains GRB longs peuvent résulter de fusions d'étoiles à neutrons, dont on pensait auparavant qu'elles ne produisaient que des GRB courts.
Après avoir détecté un GRB de 50 secondes en décembre 2021, l'équipe a commencé à rechercher la longue rémanence du GRB, un éclat de lumière incroyablement lumineux et à décoloration rapide qui précède souvent une supernova. Mais, au lieu de cela, ils ont découvert des preuves d'une kilonova, un événement rare qui ne se produit qu'après la fusion d'une étoile à neutrons avec un autre objet compact (soit une autre étoile à neutrons, soit un trou noir).
En plus de remettre en question les croyances établies de longue date sur la durée de formation des GRB, la nouvelle découverte conduit également à de nouvelles informations sur la formation mystérieuse des éléments les plus lourds de l'univers. La recherche a été publiée aujourd'hui (7 décembre) dans la revue Nature. "Cet événement ne ressemble à rien d'autre que nous ayons vu auparavant à partir d'un long sursaut gamma", a déclaré Jillian Rastinejad de Northwestern, qui a dirigé l'étude. « Ses rayons gamma ressemblent à ceux des sursauts produits par l'effondrement d'étoiles massives.
Étant donné que toutes les autres fusions d'étoiles à neutrons confirmées que nous avons observées ont été accompagnées de sursauts d'une durée inférieure à deux secondes, nous avions toutes les raisons de nous attendre à ce que ce GRB de 50 secondes soit créé par l'effondrement d'une étoile massive. Cet événement représente un changement de paradigme passionnant pour l'astronomie des sursauts gamma. "Lorsque nous avons suivi ce long sursaut gamma, nous nous attendions à ce qu'il conduise à la preuve d'un effondrement massif d'étoiles", a déclaré Wen-fai Fong de Northwestern, auteur principal de l'étude. « Au lieu de cela, ce que nous avons trouvé était très différent.
Quand je suis entré dans le domaine il y a 15 ans, il était gravé dans la pierre que les longs sursauts gamma provenaient d'effondrements massifs d'étoiles. Cette découverte inattendue représente non seulement un changement majeur dans notre compréhension, mais ouvre également de manière passionnante une nouvelle fenêtre de découverte de recherche de Fong, est le premier auteur de l'article. Division longue Explosions les plus brillantes et les plus énergiques depuis le Big Bang, les GRB sont divisés en deux classes. Les GRB d'une durée inférieure à deux secondes sont considérés comme des GRB courts. Si un GRB dure plus de deux secondes, il est considéré comme un long GRB. Les chercheurs pensaient auparavant que les GRB de part et d'autre de la ligne de démarcation devaient avoir des origines différentes. En décembre 2021, le télescope Burst Alert de l'observatoire Neil Gehrels Swift et le télescope spatial à rayons gamma Fermi ont repéré une rafale lumineuse de rayons gamma, nommée GRB211211A. À un peu plus de 50 secondes, GRB211211A ne semblait initialement rien de spécial. Mais situé à environ 1,1 milliard d'années-lumière - ce qui, croyez-le ou non, est relativement proche de la Terre
Pour imager l'événement avec des longueurs d'onde proches de l'infrarouge, l'équipe a rapidement lancé l'imagerie avec l'observatoire Gemini à Hawaï. Après deux jours d'observation avec Gemini, Rastinejad craignait de ne pas pouvoir obtenir une vue claire. "Le temps se détériorait à Hawaï, et nous étions tellement déçus parce que nous commencions à découvrir des indices que cette explosion ne ressemblait à rien de ce que nous avions vu auparavant", a-t-elle déclaré. "Heureusement, Northwestern nous fournit un accès à distance à l'observatoire MMT en Arizona, et un instrument idéal a été installé sur ce télescope le lendemain. C'était stressant mais tellement excitant d'obtenir ces images en temps réel. "Signe révélateur d'une kilonova" Après avoir examiné les images dans le proche infrarouge, l'équipe a repéré un objet incroyablement faible qui s'est rapidement estompé. Les supernovae ne s'estompent pas aussi rapidement et sont beaucoup plus lumineuses, alors l'équipe a réalisé qu'elle avait trouvé quelque chose
COMMENTAIRES
On ne sait même pas si une étoile à neutrons existe réellement mais rien n’empêche de faire fusionner des objets hypothétiques. Quelle preuve apportées qu’il s’agit d’une fusion ? Aucune observation ne le montre. C’est simplement déduit de la puissance des rayons gammas qui ne peuvent être dus qu’à une fusion puisque c’est la seule explication dont on dispose. Il s’agit d’affirmations performatives non d’une démonstration scientifique.
Quelles différences y a-t-il entre de puissants jets de matière et de rayons émis par une étoile en train de se développer et de produire ses propres éléments en les éjectant ? La production de rayons gamma peut être due à une AUTRE cause, notamment des brusques explosions à la surface de l’étoile en train de naître. Car c’est alors notre hypothèse à l’opposé de la théorie de l’étoile à neutrons qui implose : nous assistons avec l’émission de rayons gamma à la naissance d’une étoile qui produit elle-même ses éléments et soumise périodiquement à de brusques accélérations, selon des rafales longues et/ou courtes.
