Jusqu’à présent, nous n’avons eu que des appels rapprochés d’explosions de rayons gamma si importantes, ont suggéré les scientifiques, que si elles se produisaient dans notre voisinage solaire (moins de 1 000 années-lumière), elles pourraient potentiellement déclencher des extinctions massives sur Terre.
Il y a quelque 440 millions d’années, des rapports La nature, un sursaut gamma à proximité a peut-être éteint une grande partie de la vie sur Terre. L’astrophysicien Adrian Melott, de l’Université du Kansas, et ses collègues émettent l’hypothèse que les archives fossiles de la fin de la période ordovicienne correspondent à la façon dont une telle explosion cosmique à quelques milliers d’années-lumière aurait pu modifier l’environnement. A cette époque, plus de 100 familles d’invertébrés marins se sont éteintes ; c’était la deuxième extinction de masse la plus dévastatrice de l’histoire de notre planète.
GRB Rocks Andromède
En 2014, des télescopes du monde entier ont pointé vers notre galaxie voisine d’Andromède (ci-dessus) regardant dans toutes les longueurs d’onde de la lumière pour en savoir plus sur un sursaut gamma signalé par le satellite Swift de la NASA, considéré comme une explosion due à la collision de deux étoiles à neutrons – les morts noyaux d’étoiles massives, avec la masse de notre Soleil écrasée dans la taille d’une petite ville.
Collision d’étoiles à neutrons
Lorsque ces étoiles à neutrons fusionnent, l’explosion est si puissante qu’elle peut être vue de partout dans l’Univers. Les astronomes soupçonnent que jusqu’à un tiers de tous les sursauts gamma courts proviennent de la fusion d’étoiles à neutrons dans des amas globulaires de vieilles étoiles, aveuglant des galaxies entières avec un rayonnement à haute énergie et détruisant les mondes voisins.
Les étoiles à neutrons en collision ont explosé en moins d’une seconde (alors que la lumière optique peut durer quelques heures avant de s’estomper) brillant dans les rayons gamma qui ont voyagé sans être perturbés pendant 2,5 millions d’années jusqu’à ce qu’ils frappent le satellite Swift de la NASA, conçu pour résoudre le problème de 35 ans -vieux mystère de l’origine des sursauts gamma, que les scientifiques pensent être les cris de naissance des trous noirs. En quelques minutes, des télescopes du monde entier le suivaient et une heure plus tard, des gens du monde entier le suivaient sur Twitter.
“Généralement, l’Univers se déplace lentement, avec d’énormes galaxies tourbillonnant au ralenti, telles que mesurées par les normes humaines, puis de temps en temps, quelque chose va exploser et c’est une course contre la montre pour enregistrer et apprendre tout ce que vous pouvez”, a déclaré Alain Duffy avec le Swinburne University Center for Astrophysics.
Les explosions titanesques de GRB créent des ondes de choc qui se déplacent à une vitesse proche de la vitesse de la lumière dans le gaz environnant qui brille ensuite aux longueurs d’onde des rayons X, optiques et radio. Parce que les chocs se déplacent presque à la vitesse de la lumière, a rapporté le Centre d’astrophysique de Harvard (CfA)la théorie de la relativité restreinte d’Einstein doit être utilisée pour calculer ce que verrait un observateur.
“Le GRB est apparu comme un petit anneau s’étendant plus vite que la vitesse de la lumière”
“Contrairement au bon sens”, déclare le CfA, le choc relativiste dû à la microlentille gravitationnelle prédit par la théorie de la relativité générale d’Einstein apparaîtra à un observateur comme un petit anneau qui se dilate plus rapidement que la vitesse de la lumière. L’anneau apparaîtra petit en raison de l’énorme distance qui le sépare du GRB, ce qui équivaut à repérer une alliance à deux millions de kilomètres de là ; comme voir un « o » sur cette page depuis la Lune.
“Télescopes terrestres.” rapportent le CfA, “sont limités à une résolution d’environ une seconde d’arc par la turbulence dans notre atmosphère. Une meilleure résolution est obtenue dans l’espace, mais la taille apparente du choc GRB est encore plus de 100 000 fois plus petite que la résolution du télescope spatial Hubble de 0,1 seconde d’arc.
“Le ciel nocturne vu dans une lumière à haute énergie clignote en permanence alors que des explosions titanesques, suffisamment brillantes pour être vues de toute la longueur de l’Univers, éclatent et se déplacent jusqu’à nous. C’est un monde violent là-bas », a observé Duffy.
Beaucoup plus près de chez nous – Un objet avec un champ magnétique mille milliards de fois plus fort que celui de notre Soleil
Avance rapide jusqu’à 4 h 42, heure de l’Est des États-Unis, le 15 avril 2020, lorsqu’une éruption géante GRB a balayé Mars, s’annonçant aux satellites, à un vaisseau spatial et à la Station spatiale internationale en orbite autour de notre planète. Et cela n’a duré que 140 millisecondes, environ un clin d’œil.
Une équipe de recherche de l’Université de Johannesburg dirigée par Soebur Razzaque, coordinateur du groupe scientifique GRB et GW de la collaboration Fermi-Large Area Telescope (LAT), a révélé que cette éruption GRB géante, 200415A, provenait d’une autre source possible pour faire court GRB qui était également très proche de chez nous, en termes cosmiques. Il a éclaté à partir d’une étoile à neutrons rare et puissante appelée magnétar, un type de jeune étoile à neutrons et les objets les plus magnétiques de l’univers, avec une gravité un milliard de fois celle de la Terre et un champ magnétique mille milliards de fois plus fort que celui de notre Soleil.
L’Inter Planetary Network (IPN), un consortium de scientifiques, a découvert que GRB 200415A a explosé d’un magnétar dans la galaxie NGC 253 à environ 11,4 millions d’années-lumière de la Terre vers la constellation du Sculpteur. Tous les GRB précédemment connus ont été attribués à des supernovas ou à deux étoiles à neutrons en spirale l’une dans l’autre. NGC 253 est à l’extérieur de notre maison, la Voie lactée, mais elle n’est qu’à 11,4 millions d’années-lumière de nous. C’est relativement proche quand on parle de la puissance destructrice nucléaire d’une éruption GRB géante.
La Voie lactée abrite des dizaines de milliers d’étoiles à neutrons
Les GRB détectés précédemment provenaient de relativement loin de notre galaxie d’origine, la Voie lactée. Mais celui-ci venait de beaucoup plus près de chez nous, en termes cosmiques. “Dans la Voie lactée, il y a des dizaines de milliers d’étoiles à neutrons”, explique Razzaque. « Parmi ceux-ci, seuls 30 sont actuellement connus pour être des magnétars.
Dark Hearts of the Cosmos – Nouvelles fusions éblouissantes de trous noirs et d’étoiles à neutrons
“Même si les sursauts gamma explosent à partir d’une seule étoile, nous pouvons les détecter très tôt dans l’histoire de l’univers. Même en remontant à l’époque où l’univers avait quelques centaines de millions d’années », explique Razzaque. “C’est à un stade extrêmement précoce de l’évolution de l’univers. Les étoiles qui sont mortes à cette époque… nous ne détectons que leurs sursauts gamma maintenant, car la lumière met du temps à se déplacer. Cela signifie que les sursauts gamma peuvent nous en dire plus sur la façon dont l’univers se dilate et évolue au fil du temps.
La source: Émission à haute énergie d’une éruption géante de magnétar dans la galaxie du Sculpteur. Astronomie naturelle (2021). DOI : 10.1038/s41550-020-01287-8
La Galaxie Quotidienne, Maxwell Moeastrophysicien, Boursier Einstein de la NASAUniversité de l’Arizona, via Université de technologie de Swinburne, AAAS/Université de Johannesburg, CfA de Harvard
Crédit image : Magnetar, licence Shutterstock
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Maxwell Moe, astrophysicien, NASA Einstein Fellow, Université de l’Arizona. Max peut être trouvé deux nuits par semaine à sonder les mystères de l’univers à l’observatoire national de Kitt Peak. Max a obtenu son doctorat en astronomie de l’Université de Harvard en 2015.
