Un « battement de cœur cosmique » détecté dans une puissante explosion de rayons gamma

Des astronomes ont détecté pour la première fois un signal rythmique, semblable à un « battement de cœur », émanant d'une étoile naissante cachée dans le sursaut gamma le plus puissant de l'univers.

Illustration du cycle de vie d'une étoile massive : la fusion nucléaire au cœur de l'étoile transforme les éléments légers en éléments plus lourds ; lorsque cette réaction ne génère plus une pression suffisante pour contrer la force de gravité, l'étoile s'effondre et forme un trou noir. Lors de cet effondrement, de l'énergie peut être libérée sous forme d'un bref sursaut gamma le long de l'axe de rotation de l'étoile. – Photo : National Science Foundation

Selon Live Science , les rayons gamma sont les explosions les plus brillantes et les plus violentes de l'univers, capables de produire un rayonnement plus intense que des milliards d'étoiles réunies en quelques secondes seulement. L'énergie qu'ils émettent en un instant est supérieure à l'énergie totale produite par le Soleil au cours de ses 10 milliards d'années d'existence. Cependant, ces explosions ne durent généralement que quelques millisecondes à quelques minutes avant de disparaître rapidement.

Le 7 mars 2023, des satellites ont enregistré un sursaut gamma particulier, GRB 230307A, la deuxième explosion la plus brillante jamais détectée. Son origine a été déterminée : la collision et la fusion de deux étoiles à neutrons dans une galaxie lointaine. Normalement, ce type d'explosion dure moins de deux secondes, mais GRB 230307A a duré jusqu'à une minute, ce qui a profondément surpris les scientifiques .

Une équipe internationale de chercheurs des universités de Hong Kong et de Nanjing, ainsi que de l'Académie chinoise des sciences, a décidé d'approfondir la question. Ils ont analysé plus de 600 000 ensembles de données recueillies par les satellites GECAM (Chine) et Fermi (NASA).

Ils ont découvert un signal régulier et répétitif, dissimulé dans le sursaut, semblable aux battements réguliers d'un cœur. Ce signal a révélé que l'étoile tournait à 909 tours par seconde, indiquant l'existence d'un magnétar nouvellement formé (une étoile à neutrons dotée d'un champ magnétique extrêmement puissant). C'est la première fois dans l'histoire des sciences qu'un signal périodique est enregistré directement en provenance d'un magnétar milliseconde au sein d'un sursaut gamma.

Le phénomène n'a duré que 160 millisecondes, un laps de temps si court qu'il a semblé éphémère. Les scientifiques pensent que le puissant champ magnétique du magnétar et son incroyable vitesse de rotation ont créé une « signature cardiaque » sur le faisceau de rayons gamma. Cependant, en raison des fluctuations extrêmement rapides du flux de rayonnement, le signal n'était visible qu'un instant, lorsque le faisceau devenait symétrique, puis disparaissait lorsque la structure retrouvait sa symétrie.

« Cette découverte confirme pour la première fois que tous les sursauts gamma ne proviennent pas de trous noirs, mais que certains sont alimentés par des magnétars nouvellement formés », a déclaré le professeur Bing Zhang de l'Université de Hong Kong, co-auteur de l'étude.

Cette découverte ouvre un tout nouveau champ de recherche sur l'origine des sursauts gamma et relie de nombreux domaines de l'astrophysique tels que les ondes gravitationnelles, les étoiles compactes et les champs magnétiques extrêmes, les conditions les plus extrêmes connues dans l'univers.

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MINH HAI

Source : https://tuoitre.vn/phat-hien-nhip-tim-vu-tru-trong-vu-no-tia-gamma-cuc-manh-20251020005928945.htm