Brightest gamma-ray burst ever observed reveals new mysteries of
cosmic explosions
Le sursaut gamma le plus brillant jamais observé révèle de nouveaux mystères d'explosions cosmiques
par Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cette illustration montre les ingrédients d'un long sursaut gamma, le type le plus courant. Le noyau d'une étoile massive (à gauche) s'est effondré, formant un trou noir qui envoie un jet de particules se déplaçant à travers l'étoile qui s'effondre et dans l'espace à presque la vitesse de la lumière. Le rayonnement à travers le spectre provient du gaz ionisé chaud (plasma) à proximité du trou noir nouveau-né, des collisions entre les coquilles de gaz se déplaçant rapidement dans le jet (ondes de choc internes) et du bord d'attaque du jet lorsqu'il balaie et interagit avec son environnement (choc externe). Crédit : Centre de vol spatial Goddard de la NASA
Le 9 octobre 2022, une impulsion intense de rayonnement gamma a balayé notre système solaire, submergeant les détecteurs de rayons gamma sur de nombreux satellites en orbite et envoyant des astronomes en chasse pour étudier l'événement à l'aide des télescopes les plus puissants du monde.
La nouvelle source, baptisée GRB 221009A pour sa date de découverte, s'est avérée être le sursaut gamma (GRB) le plus brillant jamais enregistré.
Dans une nouvelle étude qui paraît aujourd'hui dans Astrophysical Journal Letters, les observations de GRB 221009A allant des ondes radio aux rayons gamma, y compris les observations critiques d'ondes millimétriques avec le Center for Astrophysics | Le Submillimeter Array (SMA) de Harvard & Smithsonian à Hawaï, a jeté un nouvel éclairage sur la quête de plusieurs décennies pour comprendre l'origine de ces explosions cosmiques extrêmes. Cette étude fait partie d'une série de découvertes qui seront publiées sous forme de recueil dans Astrophysical Journal Letters.
L'émission de rayons gamma de GRB 221009A a duré plus de 300 secondes. Les astronomes pensent que ces GRB "de longue durée" sont le cri de naissance d'un trou noir, formé lorsque le noyau d'une étoile massive et tournant rapidement s'effondre sous son propre poids. Le nouveau trou noir lance de puissants jets de plasma à une vitesse proche de la lumière, qui traversent l'étoile qui s'effondre et brille en rayons gamma.
Le GRB 221009A étant le sursaut le plus brillant jamais enregistré, un véritable mystère résidait dans ce qui se passerait après le sursaut initial de rayons gamma. "Lorsque les jets percutent le gaz entourant l'étoile mourante, ils produisent une "rémanence" de lumière brillante sur tout le spectre", explique Tanmoy Laskar, professeur adjoint de physique et d'astronomie à l'Université de l'Utah et auteur principal de l'étude. "La rémanence s'estompe assez rapidement, ce qui signifie que nous devons être rapides et agiles pour capturer la lumière avant qu'elle ne disparaisse, emportant ses secrets avec elle."
Dans le cadre d'une campagne visant à utiliser les meilleurs télescopes radio et millimétriques du monde pour étudier la rémanence de GRB 221009A, les astronomes Edo Berger et Yvette Cendes du Centre d'astrophysique (CfA) ont rapidement collecté des données avec le SMA.
"Ce sursaut, étant si brillant, a fourni une occasion unique d'explorer le comportement détaillé et l'évolution d'une rémanence avec des détails sans précédent - nous ne voulions pas le manquer", a déclaré Edo Berger, professeur d'astronomie à l'Université de Harvard et au CfA. "J'étudie ces événements depuis plus de vingt ans, et celui-ci était aussi passionnant que le premier GRB que j'ai jamais observé.""Grâce à sa capacité de réponse rapide, nous avons pu rapidement diriger le SMA vers l'emplacement de GRB 221009A", explique Garrett Keating, scientifique du projet SMA et chercheur au CfA. "L'équipe était ravie de voir à quel point la rémanence de ce GRB était brillante, que nous avons pu continuer à surveiller pendant plus de 10 jours à mesure qu'elle s'estompait."
Après avoir analysé et combiné les données du SMA et d'autres télescopes du monde entier, les astronomes ont été déconcertés : les mesures millimétriques et d'ondes radio étaient beaucoup plus lumineuses que prévu sur la base de la lumière visible et des rayons X.
"Il s'agit de l'un des ensembles de données les plus détaillés que nous ayons jamais collectés, et il est clair que les données millimétriques et radio ne se comportent tout simplement pas comme prévu", déclare Yvette Cendes, associée de recherche au CfA. "Quelques GRB dans le passé ont montré un bref excès d'émissions millimétriques et radio que l'on pense être la signature d'une onde de choc dans le jet lui-même, mais dans le GRB 221009A, l'excès d'émission se comporte assez différemment que dans ces cas passés."
Elle ajoute: "Il est probable que nous ayons découvert un mécanisme complètement nouveau pour produire des ondes millimétriques et radio en excès."
Une possibilité, dit Cendes, est que le jet puissant produit par GRB 221009A est plus complexe que dans la plupart des GRB. "Il est possible que la lumière visible et les rayons X soient produits par une partie du jet, tandis que les premières ondes millimétriques et radio sont produites par un composant différent."
"Heureusement, cette rémanence est si brillante que nous continuerons à étudier son émission radio pendant des mois et peut-être des années à venir", ajoute Berger. "Avec ce laps de temps beaucoup plus long, nous espérons déchiffrer l'origine mystérieuse de l'émission excessive précoce."
Indépendamment des détails exacts de ce GRB particulier, la capacité de répondre rapidement aux GRB et à des événements similaires avec des télescopes à ondes millimétriques est une nouvelle capacité essentielle poles astronomes.
"Une leçon clé de ce GRB est que sans radiotélescopes et télescopes millimétriques à action rapide, tels que le SMA, nous manquerions des découvertes potentielles sur les explosions les plus extrêmes de l'univers", déclare Berger. "Nous ne savons jamais à l'avance quand de tels événements se produiront, nous devons donc être aussi réactifs que possible si nous voulons profiter de ces cadeaux du cosmos."
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COMMENTAIRES
L aptitude pour une installation astronomique a se pointer rapidement sur un objectif est précieuse et l auteur insiste sur ce point .
Toutefois je reste prudent quant à l 'explication qu il en donne ;dans l énorme fracas de la disparition d une étoile mùassive et dans l apparition d un trou noir il reste je crois bien des mystères a expliquer ... qui ne sauraraient devenir explicables que par la grane proximité d observation ..Félicitons nous alors de nous trouvere éloignés de ces explosions extrèmes.
L'explosion avait l'énergie d'environ 9 000 supernovae de type Ia si l'émission était émise de manière isotrope, et les jets de gaz émettant les rayons gamma initiaux se déplaçaient à une vitesse minimale d'environ 299 792 158 m/s (99,9999 % de la vitesse de la lumière), ce qui rend cette explosion le plus extrême enregistré à ce jour!!!
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More information: Maia A. Williams et al, GRB 221009A: Discovery of an Exceptionally Rare Nearby and Energetic Gamma-Ray Burst, Astrophysical Journal Letters (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acbcd1. iopscience.iop.org/article/10. … 847/2041-8213/acbcd1
Joe S. Bright et al, Precise Measurements of Self-absorbed Rising Reverse Shock Emission from Gamma-ray Burst 221009A, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2303.13583
Zheng-Hua An et al, Insight-HXMT and GECAM-C observations of the brightest-of-all-time GRB 221009A, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2303.01203
Journal information: Astrophysical Journal Letters , arXiv
Provided by Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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COMMENTAIRES LECTEURS .
Voila une observation qui correspond très exactement à la naissance d'une étoile massive et non à la mort d'une étoile et de son trou noir consécutif...C'est assez pénible, finalement, de crier dans le désert d'avoir à changer du paradigme de l'astrogenèse.
RépondreSupprimerCHER JJM VOUS NE CRIEZ PAS DANS LE DESERT PUISQUE QUELQ UN VOUS REPUBLIE ..PROFITEZ EN POUR PROPÖSER LES MECANISMES DE VOTRE PROPOSITION £ AMICALEMENT
RépondreSupprimerOLIVIER