Crédit d'image: NASA
Trois explosions puissantes provenant de trois régions complètement différentes de l'espace ont laissé les scientifiques se démener. Les explosions, qui n'ont duré que quelques secondes, pourraient être des systèmes d'alerte précoce pour les explosions d'étoiles appelées supernovae, qui pourraient commencer à apparaître n'importe quel jour maintenant.
Les deux premières explosions, appelées flashs à rayons X, se sont produites les 12 et 16 septembre. Celles-ci ont été suivies d'une rafale plus puissante le 24 septembre qui semble être sur le point entre un flash à rayons X et un rayon gamma à part entière. éclatement, une découverte intéressante à part entière. Si ces signaux conduisent à des supernovae, comme prévu, les scientifiques disposeraient d'un outil pour prédire les explosions d'étoiles, puis les regarder s'éteindre du début à la fin.
Une équipe dirigée par le Dr George Ricker du Massachusetts Institute of Technology a détecté les explosions avec l'explorateur de transitoires à haute énergie de la NASA (HETE-2). Des équipes scientifiques du monde entier utilisant des observatoires spatiaux et terrestres se sont jointes, déchirées et en conflit sur la région éclatée à suivre le plus étroitement.
"Chaque rafale a été magnifique", a déclaré Ricker. «Selon leur évolution, ils pourraient soutenir des théories importantes sur les supernovae et les sursauts gamma. Ces deux dernières semaines ont été comme «coq, feu, rechargement». La nature continue de livrer, et notre satellite HETE-2 continue de répondre sans faille. »
Les sursauts gamma sont les explosions les plus puissantes connues autres que le Big Bang. Beaucoup semblent être causés par la mort d'une étoile massive s'effondrant dans un trou noir. D'autres pourraient provenir de la fusion de trous noirs ou d'étoiles à neutrons. Dans les deux cas, l'événement produit probablement des jets jumeaux et étroits dans des directions opposées, qui transportent d'énormes quantités d'énergie. Si l'un des jets pointe vers la Terre, nous voyons cette énergie comme une explosion de «rayons gamma».
Les flashs à rayons X de faible énergie peuvent être des rafales de rayons gamma vues légèrement hors angle par rapport à la direction du jet, quelque peu similaires à la façon dont une lampe de poche est moins aveuglante lorsqu'elle est vue sous un angle. La majorité des particules de lumière des flashs de rayons X, appelées photons, sont des rayons X - énergétiques, mais pas aussi puissants que les rayons gamma. Les deux types de rafales ne durent que quelques millisecondes à environ une minute. HETE-2 détecte les salves, étudie leurs propriétés et fournit un emplacement pour que d'autres observatoires puissent étudier en détail la rémanence des salves.
Le trio d'éclatements des dernières semaines a le potentiel de régler deux débats de longue date. Certains scientifiques disent que les flashs à rayons X sont des bêtes différentes tous ensemble, sans lien avec les sursauts gamma et les explosions massives d'étoiles. Détecter une supernova dans la région où le flash à rayons X est apparu réfuterait cette croyance, confirmant plutôt la connexion entre les deux. Les observations de suivi de l'éclatement du 24 septembre, nommé GRB040924 pour la date à laquelle il a été observé, renforcent déjà la théorie d'un continuum d'explosions cosmiques à partir de flashs de rayons X à travers des éclats de rayons gamma.
Plus intéressant pour les chasseurs de supernova est le fait que les flashs de rayons X sont plus proches de la Terre que les sursauts de rayons gamma. Bien que la connexion entre les sursauts gamma et les supernovae ait été établie, ces supernovae sont trop éloignées pour être étudiées en détail. Les flashs aux rayons X peuvent être des signaux pour les supernovae dans lesquels les scientifiques peuvent réellement enfoncer leurs dents et observer en détail. Pourtant pour l'instant, c'est juste regarder et attendre.
"L'année dernière, la découverte du GRB030329 par HETE-2 a scellé le lien entre les sursauts gamma et les supernovae massives", a déclaré le professeur Stanford Woosley de l'Université de Californie à Santa Cruz, qui a défendu plusieurs théories concernant la physique des explosions d'étoiles. «Ces deux rafales de septembre pourraient être la première fois que nous voyons un flash aux rayons X conduire à une supernova. Nous le saurons peut-être très bientôt. »
En plus de tout cela, GRB040924 enregistre comme générant la réponse la plus rapide jamais enregistrée pour un satellite à rafale gamma. HETE-2 a détecté la rafale et relayé des informations via le réseau de coordonnées de rayonnement gamma exploité par la NASA en moins de 14 secondes, ce qui a conduit à une détection optique environ 15 minutes plus tard avec le télescope Palomar de 60 pouces, juste au nord de San Diego. Le Dr Derek Fox de Caltech était le chef de file de cette observation.
"Nous attendons tous beaucoup plus de ce type de science passionnante à venir après le lancement de Swift", a déclaré la Dre Anne Kinney, directrice de la Division Univers de la NASA. Swift, qui sera lancé en octobre, contient trois télescopes (rayons gamma, rayons X et UV / optique) pour une détection rapide des rafales, un relais rapide des informations et des observations de suivi immédiates de la rémanence.
HETE a été construit par le MIT comme une mission d'opportunité dans le cadre du programme NASA Explorer, une collaboration entre les universités américaines, le laboratoire national de Los Alamos et des scientifiques et des organisations au Brésil, en France, en Inde, en Italie et au Japon.
Informations supplémentaires sur la physique des explosions d'étoiles:
Alors que de nombreux scientifiques disent que les flashs de rayons X sont des sursauts gamma vus légèrement sous l'angle, une autre théorie est que l'explosion stellaire qui provoque le flash de rayons X est riche en baryons (une famille de particules qui comprend des protons et des neutrons), comme par opposition aux leptons (particules qui incluent des électrons). Un souffle dominé par le baryon produirait plus de rayons X, et un souffle dominé par le lepton produirait plus de rayons gamma. En effet, les baryons se déplacent plus lentement que les leptons; et une matière en mouvement plus lent ferait une explosion plus douce (de faible énergie) sous tous les angles.
Selon le Dr Stanford Woosley, la connexion d'éclatement supernova / rayons gamma est la suivante: lorsqu'une étoile massive manque de combustible nucléaire, son noyau s'effondre, mais sans que la partie extérieure de l'étoile ne le sache. Un trou noir se forme à l'intérieur entouré d'un disque de matière qui s'accumule et, en quelques secondes, cela lance un jet de matière loin du trou noir qui finit par faire éclater les rayons gamma. Le jet perce la coque extérieure de l'étoile environ neuf secondes après sa création. Le jet de matière, en conjonction avec des vents vigoureux de nickel-56 radioactif nouvellement forgé soufflant du disque à l'intérieur, brise l'étoile en quelques secondes. Cet éclatement représente l'événement de la supernova, et la quantité de nickel-56 radioactif donne sa luminosité. Cependant, de notre point de vue, nous ne verrons la supernova que deux semaines environ après l'éclatement des rayons gamma car la région est entourée de gaz et de poussière, bloquant la lumière.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
