L’affaire des sursauts gamma manquants

article original publié par Science @ Nasa
auteur : Docteur Tony Phillips
traduction de Didier Jamet
24 OCTOBRE 2008

Représentation artistique des toutes premières générations d\'étoiles
Représentation artistique des toutes premières générations d'étoiles

Crédit : Nasa

Les sursauts gamma sont de loin les explosions les plus puissantes qu’ait connu l’Univers depuis le Big Bang lui-même. Aussi il paraît surprenant qu’on ait pu perdre la trace d’une partie d’entre eux. C’est pourtant exactement ce qui est arrivé.

Un seul sursaut gamma peut facilement rivaliser d’éclat avec toute une galaxie forte de plusieurs centaines de milliards d’étoiles. Les télescopes les plus puissants peuvent ainsi les observer à travers l’Univers. Bien sûr, la vitesse de la lumière n’étant pas infinie, plus vous regardez loin dans l’espace, plus vous remontez loin dans le temps. Aussi les astronomes devraient-ils être en mesure d’observer des sursauts gamma provoqués par les premières générations d’étoiles qui se sont formées juste après le Big Bang.

Et pourtant ils ne voient rien. Les sursauts gamma de cette époque sont portés disparus, et les astronomes se demandent bien où ils ont pu passer. « C’est un des plus grands mystères concernant les sursauts gamma » confirme l’astrophysicien Neil Gehrels du centre spatial Goddard.

Jusqu’à il y a peu, les experts se débattaient avec des questions encore plus fondamentales à propos des sursauts gamma. De quoi diable pouvait-il donc s’agir ? Les astronomes avaient observé leurs manifestations depuis les années 1960, mais personne ne pouvait imaginer l’événement suffisamment puissant qui aurait permis d’expliquer leur apparition.

La réponse finit par arriver par l’intermédiaire de Stan Woosley, un astrophysicien théoricien de l’Université de Californie de San Diego. Il suggéra que dans leur jeunesse, les étoiles supermassives contenant peu de métaux s’effondraient sous leur propre poids pour former des trous noirs. La rotation de l’étoile canaliserait l’énergie explosive en deux fins jets qui jailliraient des pôles de l’étoile, comme de l’axe d’un gyroscope. Et nous ne verrions le sursaut que si l’un des deux jets se trouvait par hasard pointé en direction de la Terre. La concentration d’énergie dans ces jets étroits explique pourquoi les sursauts gammas nous paraissent si brillants.

Ce modèle de « collapsar » de Woosley explique les sursauts gamma longs, durant au moins 2 secondes. La cause des sursauts durant moins longtemps est encore un mystère.

Les premières générations d’étoiles qui ont immédiatement suivi le Big Bang auraient du produire énormément d’étoiles supermassives pauvres en métaux, et les sursauts gamma datant de cette époque devraient être particulièrement abondants. Pourtant on n’en voit aucun

Une hypothèse serait qu’ils ne soient en fait pas manquants du tout. Ce qui est expliqué dans la suite de cet article, « les sursauts gamma perdus dans les couloirs du temps ? » (lien ci-dessous)

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