UN record L’explosion spatiale qui a illuminé le ciel avec la plus grande puissance que nous ayons jamais vue a été causée par un jet structuré transportant d’énormes quantités de tripes d’étoiles explosées pointant directement vers la Terre, ont déterminé les scientifiques.
Le sursaut gamma GRB 221009A, détecté en octobre de l’année dernièreétait si brillant que nos instruments a eu du mal à le mesurer. Mais lorsque les premiers indices sont apparus, les scientifiques se sont précipités pour pointer des télescopes dans sa direction, et avec la richesse des données collectées, une équipe internationale de scientifiques a finalement compris comment la supernova a généré un kaboom aussi puissant.
GRB 221009A, surnommé le BATEAU (pour Brightest of All Time), était le résultat de la mort d’une étoile massive à une distance relativement proche de 2,4 milliards d’années-lumière, s’effondrant dans un trou noir après avoir expulsé son enveloppe extérieure. Le sursaut gamma produit par cet effondrement contenait un jet étroit et structuré entouré d’un écoulement de gaz plus large.
C’est inattendu; nos modèles actuels prédisent que l’explosion ne produirait qu’un jet. Les découvertes ont des implications pour notre compréhension de la formation des trous noirs et de la manière dont les explosions les plus brillantes de l’Univers se produisent.
GRB 221009A (à l’intérieur du cercle violet) brillant au milieu des étoiles. (NASA)
“GRB 221009A représente une avancée majeure dans notre compréhension des sursauts gamma et démontre que les explosions les plus extrêmes n’obéissent pas à la physique standard supposée pour les sursauts gamma de variété de jardin”, déclare l’astronome Brendan O’Connor de l’Université George Washington. , auteur principal du nouvel article.
“GRB 221009A pourrait être l’équivalent de la pierre de Rosette des longs GRB, nous obligeant à réviser nos théories standard sur la façon dont les sorties relativistes se forment lors de l’effondrement d’étoiles massives.”
Les sursauts gamma sont les explosions les plus puissantes observées à travers le cosmos, et ils se produisent de plusieurs façons. Les sursauts gamma de longue durée, comme GRB 221009A, sont causés par la mort d’étoiles massives en rotation rapide.
Lorsqu’elles arrivent en fin de vie, les noyaux de ces étoiles, qui ne sont plus soutenus par la pression extérieure de la fusion, s’effondrent sous l’effet de la gravité pour former un objet ultradense, tel qu’un trou noir. Simultanément, le matériau extérieur de l’étoile est éjecté vers l’extérieur dans une énorme explosion, la supernova.
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Ce que nous regardions avec GRB 221009A n’était pas immédiatement évident, bien que sa longue durée suggère une supernova. Mais la puissance pure de l’explosion – jusqu’à 18 téraélectronvolts, un record à couper le souffle – était véritablement déroutante, et le puzzle n’a fait que s’approfondir au fur et à mesure que les scientifiques continuaient à creuser.
Nous savons que les sursauts gamma sont accompagné de jetscolonnes jumelles de matériau émergeant des côtés opposés d’un objet qui s’effondre, transportant du matériau à vitesses relativistes; c’est-à-dire un pourcentage significatif de la vitesse de la lumière. Nous savons également que ces jets apparaissent plus brillants lorsqu’ils sont pointés directement vers nous ; pensez à regarder directement le faisceau d’une lampe de poche, par opposition à un angle.
Les scientifiques étaient déjà arrivés à la conclusion que le jet de GRB 221009A était pointé vers la Terre, mais la rémanence de l’explosion était encore brillante des mois plus tard. Ce n’est pas caractéristique d’un jet d’émission étroit, suggérant qu’il se passait quelque chose d’autre.
L’analyse de l’équipe suggère que quelque chose d’autre était une grande quantité de matériau stellaire extérieur éjecté entraîné par le jet lors de son passage.
Vue d’artiste d’un sursaut gamma. (ESO/A. Roquette)
“Les jets GRB doivent traverser l’étoile qui s’effondre dans laquelle ils se sont formés”, explique l’astrophysicien Hendrik Van Eerten de l’Université de Bath au Royaume-Uni.
“Ce que nous pensons avoir fait la différence dans ce cas, c’est la quantité de mélange qui s’est produite entre le matériau stellaire et le jet, de sorte que le gaz chauffé par choc continue d’apparaître dans notre ligne de mire jusqu’au point que toute signature caractéristique du jet aurait été perdu dans l’émission globale de la rémanence.”
Les résultats pourraient aider à expliquer les précédents sursauts gamma exceptionnellement brillants qui ne présentaient pas non plus la signature de jet typique. Ces explosions pourraient également consister en un jet étroit pointé dans notre direction, traversant et entraînant avec eux les entrailles des étoiles explosées.
“Le GRB 221009A exceptionnellement long est le GRB le plus brillant jamais enregistré et sa rémanence bat tous les records à toutes les longueurs d’onde.” O’Connor dit.
“Parce que cette rafale est si brillante et aussi proche, nous pensons que c’est une occasion unique d’aborder certaines des questions les plus fondamentales concernant ces explosions, de la formation de trous noirs aux tests de modèles de matière noire. .”
La recherche a été publiée dans Avancées scientifiques.
