Des astronomes découvrent une toute nouvelle façon pour les étoiles de mourir
Outre le Big Bang lui-même, les sursauts de rayons gamma (GRB pour gamma-ray bursts) sont les événements les plus énergétiques de l’univers. Les astronomes connaissaient quelques mécanismes susceptibles de les produire, mais un étrange sursaut gamma laisse entrevoir une toute nouvelle origine : un « derby de démolition » stellaire.
Image d’entête : représentation artistique d’un sursaut gamma. (Observatoire international Gemini/ NOIRLab/ NSF/ AURA/ M. Garlick/ M. Zamani)
Comme leur nom l’indique, les sursauts gamma sont d’intenses impulsions de rayonnements gamma qui jaillissent en faisceaux comme un phare. La cause la plus fréquente est l’effondrement d’une étoile massive en un trou noir, mais ils se produisent également lors de collisions entre des restes de binaires d’étoiles, comme les étoiles à neutrons ou les naines blanches, ou peut-être lorsque des étoiles sont englouties par des trous noirs. Mais une détection récente semble provenir d’une source inconnue jusqu’alors.
Ce phénomène étrange a été détecté le 19 octobre 2019 et a été baptisé GRB 191019A. Il a duré plus d’une minute, ce qui le classe dans la catégorie des GRB longs, qui sont généralement créés par l’effondrement d’étoiles. Cependant, les astronomes n’ont pas vu d’éclair de lumière qui marquerait la supernova attendue lors de l’effondrement d’une étoile.
Son emplacement laisse supposer une autre origine. Le GRB 191019A a été localisé près du centre d’une ancienne galaxie, où il y a souvent un million ou plus d’étoiles entassées dans une région relativement petite de l’espace. Avec un trou noir supermassif qui fait tout tourbillonner, les collisions entre les étoiles deviennent de plus en plus probables, créant ce que les chercheurs décrivent comme un « derby de destruction » stellaire. C’est ce qui produit des GRB comme celui qui a été détecté ici.
Selon Giacomo Fragione, coauteur de l’étude :
La découverte de ces phénomènes extraordinaires au sein de systèmes stellaires denses, en particulier ceux qui entourent les trous noirs supermassifs au cœur des galaxies, est indéniablement passionnante. Cette remarquable découverte nous donne un aperçu alléchant de la dynamique complexe à l’œuvre dans ces environnements cosmiques, les présentant comme des usines d’événements qui auraient autrement été considérés comme impossibles.
Selon l’équipe, les sursauts de rayons gamma produits de cette manière pourraient être assez courants, mais les astronomes pourraient ne pas les voir parce que ces environnements sont souvent recouverts de poussière et de gaz. En trouver d’autres serait précieux pour en savoir plus sur la mort des étoiles et la dynamique des galaxies.
L’étude publiée dans Nature Astronomy : A long-duration gamma-ray burst of dynamical origin from the nucleus of an ancient galaxy et présentée sur le site de l’Université Northwestern : Stellar demolition derby births powerful gamma-ray burst.