Observations d'une explosion cosmique

19 avril 2011
Dossier : Bioastronomie - Affaires célestes
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Des sursauts gamma, qui sont les évènements les plus lumineux de l'Univers, ont récemment été observés en connexion directe avec l'explosion d'une supernova. Des chercheurs de l'Institut Niels Bohr de l'Université de Copenhague font partie des rares à avoir pu étudier cet évènement. Leurs résultats ont été publiés dans la revue scientifique Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"L'observation simultanée d'un sursaut gamma et d'une supernova est inhabituelle et confirme notre théorie selon laquelle les sursauts gamma sont effectivement associés à l'explosion d'étoiles géantes", explique Johan Fynbo, astrophysicien du Dark Cosmology Centrer de l'Institut Niels Bohr.

rareobservat Une équipe internationale de chercheurs a fait cette découverte en utilisant le satellite Swift, appartenant à la NASA, d'abord utilisé pour trouver une étoile en explosion dans l'Univers. Ils ont observé le phénomène depuis le Very Large Telescope au Chili, où il est possible d'observer le spectre lumineux complet de l'objet (donc de l'infrarouge à l'utraviolet) de manière simultanée.

En analysant le spectre lumineux et en mesurant son décalage vers le rouge, les chercheurs ont pu calculer la distance entre la Terre et la supernova, qui était localisée dans une galaxie à 820 millions d'années-lumière de la Terre. "Il n'y a qu'une supernova sur 10000 qui produit un sursaut gamma. Ces sursauts sont donc rares et ceux qui se produisent dans l'univers proche sont d'autant plus rares, ce qui nous donne une opportunité unique pour étudier le phénomène en détail", poursuit Johan Fynbo.

Il n'y a que les très grosses étoiles, d'environ 30 à 40 fois la masse solaire, qui produisent ces sursauts gamma. Lorsque l'étoile meurt, elle s'affaisse sur elle-même et forme un trou noir. Si le trou noir tourne très rapidement, un jet peut apparaître qui est en fait un sursaut gamma. Il s'agit d'une émission d'énergie très puissante et pleine d'énergie, qui se propulse à une vitesse proche de celle de la lumière. Elle se passe très rapidement et ne dure que quelques secondes.

L'explosion observée de la supernova, est instantanée, mais évolue et devient de plus en plus lumineuse pendant les 10 à 14 premiers jours, avant de redevenir plus faible pendant les mois suivants. Le spectre montre que l'étoile qui a explosé était pauvre en métal. Elle n'avait qu'environ la moitié de ce que le Soleil possède en éléments lourds : elle était donc dans une phase de développement précoce. La galaxie dans laquelle cette étoile se trouvait était irrégulière, ce qui est typique pour des étoiles à faible teneur en métaux.

"C'est une opportunité fantastique de pouvoir étudier l'explosion d'étoiles géantes et les sursauts gamma qui y sont liés. Nous n'avons pu faire cela que 3 ou 4 fois avant", conclut Johan Fynbo.

Source : "Rare observation of cosmic explosion", NBI - University of Copenhagen, 08/03/2011.