Note : toutes les miniatures sont dotées d’un lien conduisant vers la page du site de l’APOD qui contient les textes anglais et les photographies originales. Les textes sont quelquefois une adaptation des textes de l’APOD et ne sont donc pas une traduction fidèle. J’ai souvent ajouté mes propres commentaires, ou encore fait un résumé rapide. J’ai aussi modifié la plupart des hyperliens vers des pages françaises. Les photos les plus récentes
apparaissent en haut de la page.
HYPERNOVA ET SURSAUT GAMMA
 |
Quelle est l’origine des anneaux de radiation X autour
d’un sursaut gamma?
L’étonnante réponse a est peu reliée à l’explosion elle-même, mais à plutôt
aux radiations réfléchies par les zones poussiéreuses gazeuses de notre
propre galaxie, la
Voie
lactée. GRB 221009A
fut une énorme explosion, un sursaut gamma qui s’est produits
loin dans l’univers.
Son rayonnement vient d’arriver dans le
système solaire la semaine dernière. Puisque ce sursaut a aussi émis de
grandes quantités de rayons
X, un flash lumineux de rayon X est arrivé presque simultanément avec le
rayonnement gamma.
Ce rayonnement X a aussi rebondi sur des régions de notre galaxie riches en
poussière créant ainsi ces
inhabituelles réflexions.
Plus l’angle entre la réflexion de la poussière et les émissions du sursaut
est grand, plus le rayon
des anneaux X est grand et en général, plus il faut de temps pour que
ces échos lumineux
nous parviennent. (Image Credit: NASA Swift
Obs.; Data: B.
Cenko (NASA's GSFC), A.
Beardmore (U. Leicester) et al.;
Processing: J. Miller (U.
Michigan)) |
 |
Le
sursaut gamma
GRB 221009A est
probablement le signal émis par la naissance d’un nouveau trou noir
provenant de l’effondrement d’une
étoile massive qui se serait produit il y a longtemps dans l’univers
lointain. L’explosion extrêmement puissante alors produite est représentée
dans ce
GIF qui a été réalisé en utilisant les données captées par le télescope
« Fermi Gamma-ray Space Telescope ». Cet instrument a capté des photons dont
l’énergie dépassait les 100 millions d’électronvolts
(eV). À titre de comparaison, l’énergie des photons de la lumière visible
avoisine les 2 eV. On aperçoit la lueur gamma constante de haute énergie
provenant du plan de la Voie lactée qui traverse à gauche et en diagonale
l’animation. La lueur de GRB
221009A est au centre et elle s’estompe assez rapidement. GRB 221009A
est l’un des sursauts les plus énergétiques détectés à ce jour et aussi, du
moins en ce qui concerne ce type d’événement, il est relativement rapproché,
car il s’est produit à environ 2 milliards d’années-lumière de nous. En
orbite
terrestre basse, le télescope de grande surface Fermi a capté les
photons de ce sursaut pendant plus de 10 heures lorsque le rayonnement gamma
de GRB 221009A
balayait la Terre, dimanche dernier le 9 octobre.
(Image Credit: NASA, DOE, Fermi
LAT Collaboration) 15 octobre 2022 |
 |
Si les photons gamma étaient des gouttes de pluie, un sursaut gamma en provenance d'un trou noir supermassif pourrait ressembler à cette animation. Entre les 14 et 16 juin, des photons gamma avec des énergies atteignant les 50 GeV (milliard d'électronvolts) ont été détectés par le télescope spatial Fermi. Ces photons autrement plus dangereux que des gouttes de pluie provenaient de très loin, de la galaxie active 3C 279 qui est à quelque 5 milliards d’années-lumière de nous. Sur cet accéléré, chaque photon gamma est représenté par un cercle en expansion. La couleur et la taille maximale de chaque cercle sont déterminées par l'énergie mesurée du photon gamma. L'accéléré monte d'abord un léger crachin qui se transforme rapidement en une pluie torrentielle correspondant à l'explosion d'activité de la galaxie. Cette représentation créative et apaisante de cet intense sursaut gamma historique s'étend sur un champ de 5°, une vaste région du ciel gamma centrée sur la galaxie 3C 279. (Video Credit: NASA, DOE, International Fermi LAT Collaboration) 22 juillet 2015 |
 |
Une prodigieuse explosion s'est produite dans l'univers rapproché et les principaux télescopes de la planète et de l'espace ont été pointés vers celle-ci pour l'étudier. Ce sursaut gamma (GRB 130427) a d'abord été détecté par les satellites Fermi et Swift et a été rapidement signalé. En seulement trois minutes, le télescope ISON de 50 cm du Nouveau-Mexique a réussi à capter la lumière visible provenant de ce sursaut et a fourni aux astronomes des coordonnées plus précises de sa position. Dans les minutes qui suivirent, plusieurs télescopes ont été pointés vers la contrepartie optique du sursaut, dont le P60 en Californie, le télescope de 1,3 m PAIRITEL en Arizona et le télescope Faulkes Nord à Hawaii. En moins de deux heures, le télescope de 8,2 m Gemini Nord a mesuré son décalage vers le rouge, une valeur de 0,34, ce qui signifie que l'explosion s'est produite à environ 5 milliards d’années-lumière de nous, une distance qu'on peut estimée rapprochée à l'échelle cosmologique. Des images captées auparavant par le système automatisé de surveillance de la voûte céleste RAPTOR ont été passées au peigne fin et elles ont aussi révélé une contrepartie optique très brillante dont la magnitude apparente est égale à 7,4. Cette contrepartie a été observée 50 secondes avant que le satellite Swift ne détecte le flux de particule gamma. GRB 130427, le sursaut gamma le plus énergétique des dernières années capté par le satellite Fermi, a aussi émis un signal radio qui a été capté par le VLA (Very Large Array). On fouille également les données des appareils dessinés pour détecter des neutrinos, des ondes gravitationnelles et des photons d'énergie extrêmement élevée dans l'espoir d'y voir quelque chose provenant de GRB 130427. Cette animation du ciel complet en rayon gamma montre la lueur intense de GRB 130427 qui embrasse momentanément la sphère céleste. L'observation continue de la contrepartie optique de ce sursaut gamma révèlera sans doute l'éclat d'une supernova dans un avenir rapproché. (Illustration Credit: NASA, DOE, Fermi LAT Collaboration) 8 mai 2013 |
 |
Ce tableau artistique présente deux galaxies lointaines qui sont nées à peu près 2 milliards d'années après le Big Bang et qui sont sur la trajectoire du sursaut gamma GRB090323 dont les radiations se sont répandues à travers l'Univers. Ce sursaut gamma a d'abord été détecté par le télescope spatial gamma Fermi en mars 2009. Les spectres du rayonnement produit sur le passage du sursaut a ensuite permis de déduire son trajet, partant de la galaxie qui l'a produit à gauche et traversant directement la galaxie située à droite. Ces spectres obtenus par un des 4 télescopes du VLT de l'ESO ont de plus produit un résultat plutôt inattendu : ces deux galaxies seraient les plus riches en éléments lourds des galaxies lointaines observées à ce jour et même plus riches les taux de notre Soleil. Dans l'Univers, les éléments lourds sont créés dans le cœur des étoiles et lors des supernovae. Ces deux jeunes galaxies ont donc connu un rythme de formation d'étoiles tout à fait hors du commun pour être aussi riches en éléments lourds. On a superposé les spectres d'absorption montrant les raies de ces éléments lourds au dessin. (Illustration Credit: ESO, L. Calçada - Research Team: Sandra Savaglio (MPE) et al.) 24 novembre 2011 |
 |
Le satellite Swift a détecté le 28 mars 2011 un sursaut gamma de haute fréquence provenant de GRB 110328A. Cette détection a déclenché une quête mondiale d'observation du phénomène. Lorsque cette même source, après une pause de 45 minutes, s'est mise à émettre à nouveau, il était évidant que l'on était confronté à un sursaut gamma hors de l'ordinaire. Douze heures après la première fanfare gamme, des astronomes ont déniché la contrepartie du sursaut dans le domaine de la lumière visible à l'aide du télescope «Nordic Opotical Telescope» de 2,5 m de l'observatoire du Roque de los Muchachos situé à La Palma dans les îles Canaries. Tôt le lendemain, les radiotélescopes du EVLA (le VLA version améliorée) ont pris la relève dans le domaine des basses fréquences. De nombreux autres télescopes, dont le télescope de 8 m de l'observatoire Gemini Nord d'Hawaii, ont par la suite observé le phénomène dans le domaine de la lumière visible. Le télescope spatial Chandra s'est aussi joint à la fête en observant cette source dans le domaine des rayons X. L'astre a par la suite émis des rayons gamma par intermittence pendant une semaine. Finalement, le télescope Hubble a aussi été mis à contribution. Cette image captée dans le visible et dans l'infrarouge par Hubble a confirmé que le sursaut s'est produit dans la ligne de visée d'une galaxie dont le décalage vers le rouge est égal à 0,351. Si ce sursaut provient vraiment de cette galaxie, cela signifie qu'il s'est produit alors que l'Univers n'avait qu'environ les deux tiers de son âge actuel. Certains pensent que ce sursaut présente des propriétés inhabituelles parce qu'il proviendrait de la désintégration d'une étoile avalée par le trou noir supermassif situé au cœur de cette galaxie. On continue évidemment d'observer cet étrange sursaut afin d'en percer les mystères. (Credit: NASA, ESA, and A. Fruchter (STScI)) 19 avril 2011 |
 |
L’observatoire orbital Swift dans
le domaine des rayons gamma a enregistré la semaine dernière
une explosion si
puissante qu’elle a pu être observée d’un bout à l’autre
de l’Univers visible. La lumière de cette explosion présente
un décalage vers le rouge de 8,3 ce qui place l’objet qui
l’a causée plus loin que tout autre astre connut. On estime
que le phénomène s’est produit très tôt
après le Big
Bang, soit seulement 630 millions d’années. Cet objet,
que l’on a baptisé GRB
090423, a explosé si tôt dans l’histoire de l’Univers
que les astronomes n’ont découvert aucun indice ni objet qui
pourrait produire une telle catastrophe à cette époque,
un autre mystère qui s’ajoute aux nombreux autres de la cosmologie.
Les télescopes terrestres ont aussi observé GRB
090423 dans le domaine de l’infrarouge quelques
minutes seulement après sa découverte par le satellite Swift.
L’image du jour montre une photo prise par le télescope Gemini
Nord situé à Hawaii ; le cercle entoure GRB 090423. Ce
sursaut gamma pourrait provenir de l’explosion d’une étoile
de la toute première génération à la fin de
sa vie. Si c’est le cas, il se pourrait que le phénomène
ait donné naissance à l’un des premiers trous noirs
de l’Univers. GRB
090423 nous fournit des données d’une époque peu
connue de l’Univers ce qui constitue un précédent très
important pour la cosmologie. (Credit: Gemini
Observatory / NSF / AURA, D.
Fox & A.
Cucchiara (Penn
State U.), and E.
Berger (Harvard
Univ.)) 29 avril 2009 |
 |
Les supernovae figurent parmi
les explosions les plus puissantes de l’Univers. Il existe deux types
de supernova. L’effondrement gravitationnel du cœur d’une étoile
massive, que l’on nomme catastrophe du fer, est une façon
de produire une supernova : elle est dite supernova de type II, Ic
où Ib selon la composition de l’atmosphère de l’étoile
mourante (voir
fiche 3 de cette section). L’autre phénomène
qui produit une supernova est l’accumulation de gaz (hydrogène
et hélium) à la surface d’une naine blanche d’un
système binaire qui cannibalise sa voisine, habituellement une géante
rouge. Cette accumulation finit par produire une réaction nucléaire
soudaine et explosive. Ces supernovae sont de type
Ia; on leur donne aussi le nom de nova. En moyenne, on assiste à une
supernova par siècle dans une galaxie spirale. Mais pas dans la
surprenante galaxie NGC 2770 qui est à 90 millions d’années-lumière
de nous dans la constellation du Lynx.
L’image présente trois supernovae qui se sont produites dans
cette galaxie depuis 1999. Celle de 1999 est maintenant invisible. On pense
que ces trois supernovae proviennent de l’effondrement du cœur
d’une étoile massive. La plus récente des trois cependant
(SN2008D) a d’abord été identifiée comme un flash
rayon X, une version d’un sursaut
gamma de faible énergie, par le satellite Swift. Donc,
cette explosion est peut-être une hypernova. (Credit: A.
de Ugarte Postigo (ESO)
et al., Dark Cosmology
Centre (NBI, KU), Instituto
de Astrofísica de Andalucía (CSIC),
University of Hertfordshire) 18 janvier 2008 |
 |
Jusqu’où le regard
humain peut-il se rendre? La plupart des étoiles visibles à l’œil
nu sont près de nous, quelques milliers d’années-lumière
au plus. On peut aussi voir la galaxie d’Andromède, dans des
conditions idéales, qui est à 2,5 millions d’années-lumière.
Le record de distance a cependant été établi dans
la nuit du 19 mars 2008 : tous ceux qui observaient le ciel dans la
direction de la constellation du Bouvier ont
pu voir sans jumelles ni télescope un bref éclair lumineux émis
lors du sursaut gamma GRB080319B. La source de ce sursaut est à une
distance de 7,5 milliards d’années-lumière de la Voie
lactée. C’est donc l’objet le plus lointain et aussi
le plus brillant qui a été vu à l’œil
nu. Cette explosion a été 2,5 millions de fois plus lumineuse
que la plus brillante des supernovae connues. Le satellite
SWIFT a repéré le sursaut, ce qui a permis de
mesurer sa distance. D’autres observations ont été faites à partir
du sol. L’image du jour montre GRB080319B en rayon X, à gauche,
et en ultraviolet, à droite. (Credit: NASA Swift
Team, Stefan Immler (GSFC)
et al.) 28 mars 2008 |
 |
Le 18 février 2006, le satellite Swift a
observé un phénomène anormal, une faible source
de rayonnement gamma. Cette source est située dans la constellation
du Bélier. Depuis, plusieurs télescopes sont tournés
vers cette région du ciel. Ce sursaut gamma a été classifié sous
le numémro GRB 060218 (GRB, gamma ray burst). L’intensité de
GRB 060218 varie de façon très inhabituelle. Depuis sa
découverte, GRB 060218 a émis des ondes électromagnétiques
dans l’ensemble du spectre, dans le visible comme dans le domaine
des ondes radio. L’image à gauche est une photo dans le
visible réalisé lors du programme SDSS (Sloan
Digital Sky Survey) et à droite l’image du satellite
Swift. La mesure du décalage Doppler de l’objet a permis
de le situer à environ 440 millions d’années-lumière
de la Terre. On se demande maintenant si GRB 060218 est un nouveau type
de sursaut gamma, un nouveau genre de supernova où un lien inhabituel
entre un sursaut gamma et les supernovae. (Credit: SDSS
Collaboration, Swift
Collaboration, Sloan
Foundation, NSF, NASA) 27 février 2006 |
 |
Les galaxies hôtes des
sursauts gamma de longue durée. Quelle est l’origine
des sursauts gamma ? Les astrophysiciens ne se le savent pas encore
avec certitude, mais les sursauts qui durent le plus longtemps semblent
provenir d’étoiles très massives. De récentes
images réalisées par Hubble nous ont fourni un nouvel
indice. Ces images indiquent que les sursauts gamma de longue durée
proviennent de galaxies lumineuses riches en étoiles massives
et de régions propices à leur formation. Contrairement
aux supernovae qui se produisent selon une répartition uniforme
dans les galaxies, les sursauts gamma sont beaucoup plus localisés.
Dans notre galaxie, les régions actives en formation d’étoiles
sont relativement peu nombreuses, et les chances qu’un sursaut
gamma frappe la Terre, mettant ainsi la vie en péril, sont minces. (Credit: NASA, ESA, Andrew
Fruchter (STScI),
and the GOSH Collaboration) 17 mai 2006 |
 |
Quelle est l’origine des sursauts
gamma? Ce type d’explosion cosmique découverte
il y a plus de 30 ans est le phénomène le plus énergétique
que nous connaissions. L’énigme que le phénomène
nous pose depuis semble avoir plus d’une réponse. Des sursauts
gamma de longue durée ont été observés
au cours des dernières années dans les zones bleues de
l’Univers, celles qui voient naître plusieurs étoiles.
Les jeunes étoiles de forte masse explosent fréquemment à la
fin de leur brève vie dans ces régions de l’Univers.
On associe des explosions de longue durée, plus
de deux secondes, à l’explosion stellaire d’une
grosse étoile, une grosse supernova, une hypernova.
Cependant, les sursauts de courte durée, quelques millisecondes à deux
secondes, se produisent aussi dans les régions autres
que celle de formation stellaire. Plusieurs astrophysiciens pensent
que ce type de sursaut gamma n’a pas la même origine que
les sursauts à longue durée. On avance l’hypothèse
d’une collision entre deux étoiles à neutrons
ou entre un trou noir et une étoile à neutrons. Ces collisions
pourraient se produire dans d’anciennes régions de formation
stellaire. L’image du jour est une illustration artistique montrant
deux étoiles à neutrons en approche terminale. (Illustration
Credit : Dana Berry, NASA) 18 octobre 2005 |
 |
En décembre 2004, une feuille
dense de rayon gamma à peine plus large que quelques diamètres
terrestres a traversé le système solaire, saturant nos
satellites artificiels et se réfléchissant même sur
la surface de la Lune. Le magnétar situé près
du centre de la Voie lactée qui est à l’origine du sursauteur
gamma mou SGR
1806-20 (de l’anglais, Soft gamma repeater SGR) a
produit la plus grande éruption qu’on lui connaît.
Habituellement, les SGR sont de plus longue durée. La brève éruption
très intense de SGR 1806-20 ressemble à celle d’un
autre type d’explosion de l’Univers, le
sursaut gamma (gamma-ray burst, GRB) de courte durée
que l’on croit lié à des supernovae. L’illustration
d’artiste montre une série de dessins qui décrivent
la séquence d’un SGR. Le lien possible entre un SGR et un
GRB devrait être mieux compris si l’on observe plus d’événements
semblables grâce au satellite
Swift. (Illustration Credit & Copyright:
Robert Mallozzi (UAH, MSFC)) 21 février 2005 |
 |
Cette image du rémanent de supernova N49 est un montage numérique provenant des données recueillies par le télescope Hubble. Ce rémanent situé dans le Grand Nuage de Magellan s'étend sur environ 30 années-lumière. La lumière provenant de l'explosion de l'étoile qui a donné naissance à N49 a atteint notre planète il y a des milliers d'années, mais des satellites ont détecté le 5 mars 1979 un sursaut de rayons gamma dans ce rémanent. Depuis ce jour, les astrophysiciens ont entrepris une quête remarquable afin de comprendre l'origine de ce phénomène. On pense maintenant avoir découvert une toute nouvelle classe d'étoiles, un magnétar. Un magnétar est une étoile à neutrons en rotation sur elle-même et dotée d'un fort champ magnétique. Cette étoile à neutrons vient de l'explosion qui a créé N49. Elle fonce dans le nuage de débris de la supernova à une vitesse estimée à plus de 1200 km/s. (Credit: Hubble Heritage Team (STScI / AURA), Y. Chu (UIUC) et al., NASA) 6 mars 2004 REPRISE du 4 juillet 2003 |
 |
Pour savoir où se produisent les
sursauts gamma, la NASA a lancé le satellite
Swift le samedi 20 novembre 2004. La photo
du jour montre le lancement de ce satellite. Le satellite Swift a été conçu
pour localiser rapidement les énigmatiques sursauts gamma et pour
mesurer la distance qui nous en sépare. Lorsqu’on détectera
un sursaut gamma, on tournera le satellite vers celui-ci afin de mesurer
directement sa distance. La position précise mesurée par
Swift sera alors transmise aux télescopes terrestres qui pourront
l’étudier. On espère ainsi mieux comprendre d’où viennent
ces sursauts. (Credit: NASA) 22 novembre 2004 |
 |
Comment se fait-il qu’un halo de rayon X encercle le lieu d’un sursaut gamma? La réponse est étonnante. Le phénomène n’est pas du tout relié à l’explosion qui a produit le sursaut gamma. Il est plutôt relié à la réflexion des radiations du sursaut par des régions de poussière situées dans notre propre galaxie, la Voie lactée. Le sursaut GRB 031203 provient d’une formidable explosion qui s’est produite loin dans l’Univers. Les radiations de cette explosion ont fini par atteindre le système solaire le 3 décembre 2003, d’où les chiffres 031203 du numéro de catalogue de celui-ci. Comme les sursauts gamma émettent également une grande quantité de rayons X, le flash rayon X est sûrement arrivé en même temps que les radiations gamma, car ces deux types d’onde électromagnétique voyagent à la même vitesse, celle de la lumière. Mais les rayons ont rebondi sur des feuillets parallèles de poussière situés à près de 3500 années-lumière de la Terre, ce qui a créé le retard des rayons X qui ont été à nouveau réfléchis vers le télescope XMM-Newton qui a capté cette image. Il s’agit donc en quelque sorte d’un écho de rayon X. Le halo provient de cette double réflexion. (Credit: S. Vaughan, R. Willingale (U. Leicester) et al., XMM, ESA) 30 janvier 2004 |
 |
Une fois de plus, on a observé que le phénomène étrange que l'on a nommé «sursaut gamma» est en fait le résultat du type de supernova que nous montre la photo du jour. Il y a deux semaines, le satellite HETE (High Energy Transient Explorer) a capté le sursaut gamma GRB30329. Ce sursaut est apparu quelques heures après qu'on eut observé une rémanence extrêmement brillante en lumière visible qui a permis de battre un record de proximité pour un sursaut avec un facteur décalage vers de rouge de 0,17. La grande luminosité de la rémanence a permis de suivre son évolution comme jamais auparavant. Cette semaine, et de nombreux astronomes s'y attendaient, la rémanence a commencé à prendre l'aspect de la lumière faiblissant d'une supernova de type II (fiche 3). On voit souvent des supernovae de type II et aucun faisceau gamma associé : il ne nous atteint pas, car il serait émis dans un mince cône, il ne nous atteint tout simplement pas. La galaxie spirale de la photo est NGC 3184. La flèche pointe vers l'endroit où une supernova de type II s'est produite en 1999. Les astronomes cherchent intensément la galaxie où s'est produit le sursaut gamma GRB030329. (Credit: Al Kelly (JSCAS/NASA) & Arne Henden (Flagstaff/USNO)) 14 avril 2003 |
 |
Les sursauts gamma, comme celui enregistré en octobre 2002, faiblissent très lentement, et c'est étrange. Ces explosions sont les plus puissantes connues de l'Univers. Ce sursaut (GRB021004), d'abord détecté par le satellite HETE (High Energy Transient Explorer) et étudié par la suite à l'aide de nombreux télescopes terrestres, arbore un déclin en lumière visible exceptionnellement lent et très irrégulier. Plusieurs hypothèses pourraient expliquer cette courbe de lumière de GRB021004 : une onde de choc pénétrant dans un milieu où règne un chaos provoqué par une précédente explosion, une onde de choc lente frappée par une autre onde de choc beaucoup plus rapide ou encore un jet de matière non uniforme que se déplace à grande vitesse. La photographie présentée n'est cependant pas le pendant lumineux du sursaut d'octobre 2002. Il s'agit en réalité de l'étoile massive WR124, une étoile de type Wolf-Rayet, sujet de la parution de l'APOD du 9 novembre 1998. Le rapport avec le sursaut d'octobre 2002 : on pense que les étoiles massives comme WR124 pourraient engendrer des supernovae ou mieux encore des hypernovae, une explosion capable de produire un sursaut gamma. (Credit: Y. Grosdidier (U. Montreal) et al., WFPC2, HST, NASA) 25 mars 2003 |
 |
Le 11 décembre 2002, des astronomes ont observé une des plus lumineuses et lointaines explosions de l'Univers, un sursaut gamma partiellement caché par la lumière d'une étoile située près de nous. Les premières images du sursaut ont été captées par un RAPTOR (RAPid Telescopes for Optical Response) basé au sol. Les deux photos ont été captées environ 65 secondes après le sursaut (à gauche) puis 9 minutes plus tard (à droite). GRB 021211, le numéro de catalogue du sursaut qui correspond à la date de l'événement, a aussi été observé en rayon gamma par le satellite HETE-2. En fait, ce n'est que la deuxième fois que l'on observe une transition optique si rapprochée pour un sursaut gamma. Les flèches sur les images montrent l'emplacement optique du sursaut qui s'est éteint très rapidement. Cette explosion s'est produite dans la constellation du Petit Chien. Les appareils photographiques périphériques du RAPTOR que l'on voit sur l'image sont à basse résolution, mais l'appareil photo du centre très sensible à la lumière est à haute résolution. On a donné ce nom à ce télescope par analogie avec la vision des prédateurs, dont le célèbre vélociraptor. (Credit: P. Wozniak, W.T. Vestrand, et al., RAPTOR Project, LANL) 19 décembre 2002 |
 |
Les satellites ont détecté le 21 novembre 2001 un autre sursaut gamma en provenance du cosmos. Le flash de photons de haute énergie a duré moins d'une minute, mais les astronomes ont pu suivre depuis le déclin de la source gamma dans le domaine de la lumière visible. D'ailleurs cette série d'images captées entre le 4 décembre 2001 et le 5 mai 2002 provient du télescope Hubble. On peut voir la source du sursaut juste en haut à droite de l'image floue de la galaxie. On pense que le sursaut s'est produit dans cette galaxie. Les deux autres points lumineux à gauche de la galaxie sont des étoiles de notre galaxie, la Voie lactée. Le déclin optique de ce sursaut n'a cependant pas été régulier. Des observations d'Hubble, d'OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) et du télescope Magellan montrent que son éclat s'est mis à augmenter quelques jours après le sursaut affichant du coup les caractéristiques d'une supernova. Ces observations nous laissent croire qu'une certaine catégorie de ces intrigants sursauts peut être le résultat de la mort violente d'une étoile massive. (Image Credit: S. Kulkarni, J. Bloom, P. Price, Caltech - NRAO GRB Collaboration) 17 mai 2002 |
 |
Quelle est l'origine des mystérieux sursauts gamma? La flèche de cette image provenant du télescope Hubble indique la position de la lueur optique d'un sursaut gamma qui s'est produit dans la constellation de la Coupe. Ce sursaut a été détecté le 11 décembre 2001 par le satellite Beppo-Sax et depuis la lumière visible émise diminue de plus en plus d'intensité. Ce sursaut s'est produit dans une galaxie qui est à des milliards d’années-lumière ne nous. C'est la faible tache diffuse juste en haut du sursaut. Le sursaut est donc plus brillant que sa galaxie. Les astronomes ont utilisé l'observatoire XMM-Newton pour étudier le sursaut dans le domaine des rayons X. Ils ont ainsi pu identifier des éléments comme le magnésium, le silicium, le soufre, l'argon et le calcium. Ce sont des éléments que l'on rencontre habituellement dans les débris soufflés par l'explosion d'une étoile massive. À partir de ces résultats, une équipe de scientifiques a postulé que les sursauts gamma proviendraient d'une étoile si massive que son cœur s'effondrerait directement pour former un trou noir à sa mort. Cet effondrement soudain produirait le puissant flash gamma. (Credit: HST Image: D.W. Fox, J.S. Bloom, S.R. Kulkarni (Caltech), et al. XMM Result: J.N. Reeves, D. Watson, J.P. Osborne (University of Leicester), et al.) 5 avril 2002 |
 |
Les astronomes modernes ont constitué une longue liste des événements qui surgissent tout à coup dans le ciel. Les supernovae, l’explosion finale d’une étoile massive, ainsi que les sursauts gamma, une explosion que l’on peut voir dans tout l’Univers, sont les événements les plus nombreux de cette liste. La galaxie de cette image provenant du télescope Hubble pourrait être le siège d’une supernova et d’un sursaut gamma qui seraient le fruit d’un seul et même événement. ESO 184‑G82 est une galaxie spirale barrée. Ses bras spiraux peu enroulés sont ponctués de régions brillantes où naissent des étoiles. La vignette montre un gros plan d’environ 300 années-lumière de côté de l’une de ces régions. La flèche indique la position d’une supernova très puissante dont la lumière a atteint la Terre le 25 avril 1998. La position et le moment de cette supernova coïncident également avec un inhabituel sursaut gamma. Il se pourrait bien que ce sursaut soit d’un nouveau type. Mais jusqu’à maintenant, cette combinaison d’une supernova et d’un sursaut est unique. La spirale ESO 184-G82, située à seulement 100 millions d’années-lumière de nous, est la galaxie la plus rapprochée dans laquelle nous avons observé un sursaut gamma. (Credit: S. Holland, J. Hjorth, J. Fynbo (Survey of Host Galaxies of GRBs Team), ESA, NASA) 28 février 2002 |
 |
Quel est cet étrange objet ? Les astronomes peuvent identifier la plupart des objets qu'ils observent, mais certains demeurent mystérieux. L'astre de cette image pointé par une flèche n'a pas encore été classifié. Ses couleurs sont inhabituelles et sa luminosité diminue de mois en mois. Cet objet semble associé à une galaxie lointaine. Ses découvreurs espèrent avoir découvert la contrepartie optique d'un sursaut gamma, mais c'est difficile à confirmer, car les rayons gamma de ce sursaut, si sursaut il y a, n'ont pas détectés. La contrepartie optique, si elle existe réellement, d'un sursaut gamma pourrait être d'une intensité telle qu'on pourrait la voir à des milliards d’années-lumière. L'observation de la contrepartie optique d'un sursaut pourrait donc nous fournir des renseignements précieux sur l'enfance de l'Univers. La prudence s'impose cependant, car le dernier astre mystérieux de la faune astronomique qui a fait la manchette s'est avéré être un quasar d'un type inhabituel. (Credit: Daniel E. Vanden Berk (FNAL) et al., SDSS, DOE, NSF, NASA) 12 novembre 2001 |
 |
En mars 2000, les instruments d'observation astronomique sur Terre et dans l'espace ont détecté une formidable explosion qui s'est produite à l'autre bout de l'Univers. Une symphonie sans précédent d'observation de tous les coins de la planète a commencé soudainement le 1er mars 2000 lorsque les satellites RXTE en orbite autour de la Terre, Ulysses en orbite autour du Soleil et NEAR Shoemaker, la sonde qui traque les astéroïdes, ont tous trois détecté un flash de 10 secondes dans le domaine des hautes énergies de rayonnement gamma. Moins de 48 heures après cette détection, les astronomes ont repéré la partie optique du flash en utilisant le télescope de 2,5 m de l'observatoire du Roque de los Muchachos, observation rapidement confirmée par le télescope de l'observatoire de Calar Alto en Espagne. Dans les jours suivants, les émissions de l'explosion dans le domaine des ondes radio de basse fréquence ont été captées par la radiotélescope espagnol IRAM de 30 m et par le VLA aux États-Unis. Les astronomes de l'observatoire japonais du télescope Subaru de 8 m ont interrompu une série de tests pour observer l'explosion dans le domaine de l'infrarouge. Plusieurs grands télescopes de la planète se sont tournés vers GRB 000301C pour observer son comportement inhabituel. Cette image dans le domaine visible provient du télescope Hubble et c'était le premier à obtenir une distance assez précise de l'explosion avec un décalage vers le rouge de 2, ce qui la place aux confins de l'Univers. En utilisant le télescope Keck II à Hawaii, on a rapidement confirmé et obtenu une mesure plus précise de décalage. Mais, encore aujourd'hui personne n'est vraiment certain du type d'explosion qui s'est produite. On étudie encore les bizarreries des courbes de luminosité de cette explosion et on n'a pas encore trouvé la galaxie où elle s'est produite. (Credit: Andrew Fruchter (STScI) et al., STIS, HST, NASA) 3 juin 2001 REPRISE du 14 mars 2000 |
 |
La postluminescence (une émission lumineuse rémanente) provenant d’une des formes d’explosion les plus puissantes de l’Univers est centrée sur cette image en fausses couleurs provenant de l’observatoire spatial rayon X Chandra. L’explosion cosmique dont il s’agit est un sursaut gamma (GRB, de l’anglais gamma-ray burst) qui provient d’une galaxie située à des milliards d’années-lumière de nous. Il a été détecté par le satellite BeppoSAX le 22 février 2001. Ce sursaut, GRB01022, a été visible seulement quelques secondes dans le domaine des rayons gamma, mais sa postluminescence a été visible pendant des jours dans les instruments détectant les rayons X, la lumière visible, l’infrarouge et les ondes radio. Les observations de Chandra, des heures après l’explosion initiale, suggèrent qu’une boule incandescente de matière en expansion se déplaçant presque à la vitesse de la lumière a frappé un mur de gaz relativement dense. La véritable nature des sursauts gamma est encore inconnue, mais de plus en plus d’indices provenant de l’observation de leur postluminescence indiquent que ces déflagrations cosmiques seraient des hypernovae, des explosions d’étoiles très massives dans des régions actives de formation d’étoiles. (Credit: L. Piro (CNR) et al., CXC, NASA) 13 avril 2001 |
 |
Cela s'est produit si loin de nous que les unités de longueur que nous utilisons communément sont inadéquates pour représenter cette distance. De plus, les astronomes ne prétendent pas savoir exactement ce qui s'est passé. Le 31 janvier 2000, des satellites dispersés dans l'espace ont observé une prodigieuse explosion de rayon gamma qui s'est produite dans une direction présentant auparavant peu d'intérêt. On a vite pointé le VLT (Very Large Telescope) de l'Observatoire du Cerro Paranal en direction de ce sursaut gamma. On a réussi avec le VLT à obtenir l'image optique du sursaut et à mesurer son décalage vers le rouge soit une valeur de 4,5 ce qui fait de GRB000131 l'explosion cosmique la plus lointaine observée à ce jour. Cette grande distance signifie que l'explosion s'est produite à une époque où notre galaxie, la Voie lactée, était en formation. Ce sursaut gamma est donc un témoin important de cette ancienne époque. Cette observation du sursaut augure bien pour le satellite HETE-2 que l'on a récemment lancé. Il pourrait bien enregistrer des explosions encore plus lointaines qui se sont produites à une époque encore mystérieuse pour la science. (Credit: H. Pedersen (U. Copenhagen) et al., FORS1, VLT Antu, ESO) 19 octobre 2000 |
 |
Les sursauts gamma (GRB de gamma-ray bursts) ont été découverts par accident. Il y a trente-trois ans, deux satellites ont capté un GRB, une première pour nos appareils. Les données illustrées sur ce graphique montrent une augmentation soudaine de taux de radiation gamma, un flash gamma en quelque sorte. Les satellites du programme militaire Vela qui a détecté ce GRB ainsi que d'autres par la suite ont été mis en orbite non pour l'astronomie, mais pour surveiller l'application du Traité d'interdiction partielle des essais nucléaires. Avec leurs instruments, ces satellites surveillaient de brefs flashs de rayon X et de rayon gamma, une signature révélatrice d'explosions nucléaires. Et ils ont bien détecté de brefs flashs gamma, mais ils ne provenaient pas d'explosion nucléaire à la surface de notre planète. Ces flashs venaient du cosmos lointain! Surnommé alors «sursaut gamma cosmique», ce sont les explosions les plus puissantes en provenance de lointaines galaxies. Quelle est donc l'origine des GRB? On ne le sait pas encore précisément. (Credit: R. Klebesadel, I. Strong & R. Olson (LANL), Vela Project) 2 juillet 2000 REPRISE du 2 juillet 1997 |
 |
Quelle est l'origine des plus puissantes explosions de l'Univers? L'instrument BATSE à bord de l'observatoire CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) permet d'étudier plus à fond que jamais les énigmatiques sursauts gamma (GRB, pour Gamma Ray Burst). De 1991 à 2000, BATSE a capté 2794 GRB, énormément plus que tous ceux détectés auparavant. Cette carte indique la position et la densité des GRB. Ils se produisent donc un peu partout dans le ciel, ce qui indique manifestement qu'il s'agit d'un phénomène propre à l'Univers et non à notre système solaire ou à notre galaxie, car la carte prendrait alors l'aspect d'un ruban limité. Cette découverte crée cependant plus de questions qu'elle n'en résout. Puisqu'il s'agit d'explosions se produisant dans des galaxies éloignées, elles libèrent des quantités phénoménales d'énergie, largement supérieures à celles des supernovae. Quel mécanisme peut produire les GRB? C'est encore un mystère. BATSE nous a également laissé en héritage 1190 détections de flash gamma en provenance du Soleil et la découverte de flash gamma terrestre, d'inhabituels sursauts de rayon gamma qui proviennent de la Terre même. Pour protéger les populations d'une entrée incontrôlée, on a récemment fait s'écraser le satellite Compton dans l'océan Pacifique. (Credit: G. Fishman et al., BATSE, CGRO, NASA) 28 juin 2000 |
 |
Utilisant les données du satellite CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) de la NASA, cette animation illustre l'un des mystères les plus stimulants de l'astrophysique moderne, les sursauts gamma. C'est assez incroyable, mais des sursauts de rayon gamma dont les photons sont au-delà de cent mille fois plus énergétiques que ceux de la lumière visible se produisent plusieurs fois par jour. Typiquement, elles durent d'une fraction de seconde à plusieurs minutes et se produisent un peu n'importe où sur la sphère céleste déclenchant ainsi à l'improviste les détecteurs spatiaux de rayon gamma. On voit sur la carte à gauche un sursaut bref qui dépasse largement en intensité toutes les autres sources gamma du ciel, les rendant même temporairement invisibles par son éclat. Le graphique à droite montre le taux de radiation détectée lors de ce sursaut. On remarque que son pic ne dure qu'environ une seconde. Les sursauts gamma sont les plus puissantes explosions de l'Univers depuis le Big Bang. On pense pouvoir les utiliser comme outil pour explorer l'univers lointain. Mais auparavant, d'autres outils d'observations autant au sol dans le domaine visible que dans l'espace pour la détection gamma devront être utilisés pour découvrir la nature de ces sursauts et la source de leur énergie extrême. (Credit: Laura Whitlock (Imagine The Universe!), GSFC, NASA) 4 novembre 1999 |
 |
GRB 990510, un autre étrange sursaut gamma. Une autre gigantesque explosion s'est produite dans l'univers lointain et les astronomes font de leur mieux pour l'étudier avant que sa lumière devienne imperceptible. Il y a deux semaines, l'instrument BATSE à bord du satellite CGRO (Compton Gamma-Ray Observatory) a détecté un inhabituel flash intense de rayons gamma provenant d'un point situé à 9,5° du pôle Sud céleste. Ce sursaut gamma a aussi été capté par le télescope rayons X Beppo-SAX qui a relayé les coordonnées précises de sa position afin que les télescopes optiques de la planète puissent suivre son évolution. La contrepartie visible de cette explosion a rapidement perdu de son intensité. Le décalage vers le rouge de cette source est de 1,6, ce qui la place à une distance d'environ 9,8 milliards d’années-lumière. En plus de ne pas connaître l'origine de ces puissantes explosions, on se demande bien comment elles peuvent faiblir ainsi en intensité aussi rapidement. (Credit: J. Kaluzny (Warsaw U. Obs.) et al., 1-meter Swope Telescope) 26 mai 1999 |
 |
Des candidats pour une hypernova. Quelle est l'origine de ces immenses rémanents? Certains pensent qu'il s'agit d'explosions encore plus puissantes que celles engendrées par les supernovae. On a donné le nom d'hypernova à ces explosions qui pourraient être produites par des étoiles très massives et libérer dix fois plus d'énergie qu'une supernova ordinaire. L'idée des hypernovae est née de l'observation de l'immense quantité d'énergie apparemment libérée par un sursaut gamma. La chasse aux rémanents d'hypernova a produit les deux candidats dont la position est indiquée sur cette image. La galaxie du Moulinet (M101 ou NGC 5457), à droite, renferme deux grandes coquilles en expansion qui pourraient bien provenir d'une hypernova. Les rémanents NGC 5471B, en haut à gauche, et MF83 ont été repérés grâce à la grande intensité des rayons X qu'ils émettent. MF83 est également le rémanent le plus volumineux découvert à ce jour. On continue évidemment à rechercher des rémanents qui pourraient provenir d'une hypernova. (Credit: Y. Chu (UIUC) et al., POSS, ROSAT, MDM, HST) 20 avril 1999 |
 |
Est-ce que les explosions très puissantes que constituent les sursauts gamma proviennent des galaxies? Un éclairage nouveau sur ce sujet est né hier avec la publication d'une nouvelle image obtenue à l'aide du télescope Hubble des environs du sursaut GRB 990123. Ce sursaut a été détecté il y a seulement deux semaines et c'est l'un des plus puissants à être observé à ce jour. La contrepartie optique transitoire du sursaut est le spot brillant de cette image. En fait, cette contrepartie optique a été si brillante qu'elle a été brièvement visible dans des jumelles. Elle est maintenant 4 millions de fois moins lumineuse et son éclat continue de diminuer, si bien qu'on ne peut l'observer qu'avec un gros télescope. La lumière diffuse qui entoure le sursaut semble être la galaxie hôte de GRB 990123. La luminosité de la lointaine galaxie irrégulière hôte de GRB 9910123 semble normale. L'observation de ce sursaut supporte l'hypothèse que la plupart des sursauts gamma se produisent dans les galaxies, mais peut-être pas aussi étrange que celle-ci. (Credit: HST GRB Collaboration, STIS, HST, NASA) 10 février 1999 |
 |
Les sursauts gamma abondent dans les observations du ciel à de hautes énergies. Samedi dernier (23 janvier 1999), un autre flash gamma (GRB 990123) bref, mais très intense a déclenché les détecteurs placés en orbite autour de la Terre. L'instrument BATSE (Burst and Transient Source Experiment) du CGRO (Compton Gamma-Ray Observatory) a rapidement fait parvenir la position approximative du sursaut aux observatoires terrestres afin qu'on puisse observer sa brève contrepartie optique. Les télescopes ROTSE (Robotic Optical Transient Search Experiment) du réseau coordonné GCN (Gamma-ray burst Coordinates Network) ont trouvé la contrepartie optique seulement 22 secondes après l'enregistrement du sursaut, tout un exploit. De gros télescopes ont aussi réussi à capturer la contrepartie optique du sursaut. L'image de droite provenant du télescope de 60 pouces du mont Palomar nous montre le candidat potentiel. À gauche, une image de la même région du ciel provenant d'un relevé antérieur révèle étonnamment une petite tache floue près de l'emplacement du sursaut. Il s'agit probablement de la galaxie hôte de ce sursaut. Les données du sursaut et de la galaxie hôte laissaient croire qu'il s'agit du sursaut gamma le plus rapproché observé à ce jour, mais des mesures du décalage Doppler ont révélé qu'il est en réalité très éloigné. On pense toujours que les sursauts gamma sont les explosions les plus violentes de l'Univers, mais leur nature demeure un mystère total. (Credit: Courtesy J.S. Bloom (Caltech-CARA-NRAO GRB Collaboration)) 25 janvier 1999 |
 |
Le 27 août 1998, un flash intense de rayons X et de rayons gamma a balayé le système solaire. Cinq satellites du réseau IPN3 (The third interplanetary network) (Ulysses, WIND, RXTE, NEAR et BeppoSAX) ont enregistré ce signal hautement énergétique. En fait, ce signal était si puissant qu'il a saturé les détecteurs de WIND et de RXTE, en plus d'enclencher le mode automatique de fermeture du détecteur gamma de NEAR. Ce graphique provient du détecteur du satellite Ulysses. Le maximum du signal a été suivi d'une décroissante d'une vingtaine de minutes présentant des maxima espacés d'environ 5 secondes. Les enregistrements provenant des cinq endroits des satellites ont permis de localiser la source du signal. Il correspond à l'emplacement de l'un des quatre sursauteurs gamma mous connus. On pense que ces sources exotiques de rayons gamma sont des magnétars, c'est-à-dire des étoiles à neutrons dotées d'un intense champ magnétique et en rotation très rapide. Ce magnétar catalogué SGR 1900+14 est né d'une supernova vieille d'environ 1500 années. Son champ magnétique est cinq cent mille milliards (500 000 000 000 000) plus fort que celui de la Terre. (Credit: Kevin Hurley (Space Sciences Laboratory)) 3 septembre 1998 |
 |
Il y a seulement un an, les astronomes ne savaient pas vraiment la distance réelle qui nous séparait des sursauts gamma. Est-ce que ces explosions énigmatiques se produisaient dans notre galaxie ou dans l'univers lointain? En mai dernier cependant, une première estimation convaincante de la distance du sursaut GRB 970508 grâce à une raie d'absorption présentant un décalage vers le rouge d'environ 0,8. Cette valeur implique que le sursaut s'est produit à une distance prodigieusement grande de nous. Mais, il faut plus d'une mesure pour convaincre les sceptiques. Depuis cette mesure, d'autres coïncidences alléchantes sont apparues : le sursaut GRB 971214 s'est produit près d'une galaxie dont le décalage énorme est de 3,4 et le sursaut GRB 980425 est apparu près d'une supernova de faible décalage. Les sceptiques sont intrigués. Mais, les conséquences de cette image de la contrepartie optique transitoire d'un sursaut devraient convaincre même les scientifiques les plus prudents. On a en effet réussi des mesures convaincantes du décalage du sursaut GRB 980703 autant des raies d'absorption que d'émission du sursaut : 0,97. Cette partie optique du sursaut est notée OT sur l'image. Les autres lettres désignent des étoiles connues. (Credit: S. G. Djorgovski, S. R. Kulkarni, (Caltech) et al., Keck Observatory) 13 juillet 1998 |
 |
Cette séquence de trois images en fausses couleurs captées par le satellite néerlandais-italien Beppo-SAX dans le domaine des rayons X nous montre le déclin optique d'un sursaut gamma. Ce sursaut a déclenché les instruments de ce satellite d'observation en rayon gamma le 14 décembre 1997. Six heures et demie plus tard, les imageurs rayon X du Beppo-SAX étaient pointés vers le sursaut pour capter la première image (à gauche) de l'émission rémanente. Chaque image couvre un champ équivalent à celui de la pleine lune centré sur l'émission rémanente. Les deux premières images ont été prises à 6 heures d'intervalle, alors que la dernière à droite a été captée deux jours après le sursaut gamma. Produit par une explosion immensément puissante, mais de nature encore inconnue, on pense que les sursauts gamma sont engendrés par les ondes de choc de l'explosion qui déplacent des particules à des vitesses voisines de celle de la lumière. La boule de feu cosmique en expansion produit le deuxième sursaut gamma d'une durée plus longue. Alors qu'elle ralentit et balaie la matière environnante, elle engendre un rayonnement rémanent observable pour plusieurs jours autant dans le domaine des rayons x, qu'en lumière visible et qu'en onde radio. Des indices nous laissent penser que ce sursaut s'est produit à une distance de 12 milliards d’années-lumière, ce qui implique une source d'énergie extrême. Quelle est donc la source qui fournit toute cette puissance? (Credit: Courtesy BeppoSAX Team) 28 mai 1998 |
 |
Est-ce qu'un sursaut gamma a précédé cette supernova? Cette curieuse question a vu le jour hier avec l'observation de l'évolution d'une supernova (SN 1998bw) dont la position semble coïncider avec celle du sursaut gamma GRB 980425 qui s'est produit il y a seulement deux semaines. Si ce n'est pas une coïncidence, il y aurait alors un lien entre la supernova et le phénomène le plus violent de l'univers que l'on connait. SN 1198bw dont la position est indiquée par la flèche sur cette image est aussi quelque peu étrange, car elle est extrêmement brillante en onde radio. Le décalage Doppler de 0,008 5 de la galaxie hôte de la supernova la place à une distance relativement rapprochée de nous, à environ 125 millions d’années-lumière. On ne sait pas encore si les deux événements sont liés. L'évolution de la supernova dans les semaines à venir nous donnera davantage d'indices à ce sujet. (Credit: T. Galama et al. (U. Amsterdam), NTT Telescope, ESO) 8 mai 1998 |
 |
Les sursauts gamma sont sans doute les explosions les plus puissantes de l'Univers, mais l'origine de ces étincelles de haute énergie demeure un mystère. Aveuglants pour les détecteurs gamma placés dans l'espace, ces sursauts sont si pâles en lumière visible qu'il faut utiliser de gros télescopes et des appareils photographiques très sensibles pour les observer. L'étincelle très pâle en lumière visible d'un sursaut relativement puissant détecté le 14 décembre 1997 semble être dans la galaxie indiquée par la flèche sur cette image captée par le télescope Hubble plusieurs mois après que le sursaut gamma se soit pratiquement éteint. Les astronomes ont utilisé le télescope Keck au sommet du Mauna Kea (Hawaii) pour enregistrer le spectre de cette galaxie afin de déterminer son décalage Doppler et ainsi mesurer la distance qui nous en sépare. Cette galaxie est à une distance incroyable de 12 milliards d’années-lumière. L'énergie requise pour produire l'intensité du sursaut observé à cette distance est stupéfiante. Certains calculs montrent que pour produire ce sursaut de quelques secondes seulement, il faut une énergie équivalente à celle de plusieurs centaines de supernovae. L'éruption soudaine en si peu de temps de cette quantité d'énergie est si extrême qu'il faudra recourir à de nouveaux modèles exotiques pour en rendre compte : la fusion d'étoiles à neutrons avec un trou noir par exemple, ou quelque chose du genre. (Credit: S. R. Kulkarni, S. G. Djorgovski (Caltech), the Caltech GRB Team , NASA) 7 mai 1998 |
 |
Les sursauts gamma sont peut-être les explosions les plus puissantes de l'Univers. Mais, leur origine continue d'échapper aux chercheurs frustrés devant le comportement énigmatique de la contrepartie optique des sursauts. Cette image clignotante illustre le résultat durement gagné dans la quête d'identifier et de comprendre la nature des sursauts gamma. Ces images ont été captées à l'observatoire d'Apache Point lundi et mardi cette semaine (15 et 16 décembre 1997) et elles ont permis de trouver un pâle objet (pointé par la flèche rouge) près de la position d'un sursaut gamma. Ce sursaut avait été détecté par les satellites dimanche. Les étoiles pâles de la constellation de la Grande Ourse sont aussi visibles sur ces images en négatif du ciel. Même si des milliers de sursauts gamma ont été détectés par les satellites, c'est seulement la troisième contrepartie optique qui a été observée. (Credit: A. Diercks, E.W. Deutsch, (University of Washington) et al.) 18 décembre 1997 |
 |
Il persiste! La contrepartie optique du fameux sursaut gamma qui s'est produite le 28 février dernier a pâli, mais elle n'a pas disparu. La communauté astronomique a attendu patiemment pendant des mois que la Terre se place sur son orbite à une position telle que l'éclat du Soleil ne nuirait plus à l'observation de l'emplacement de ce sursaut historique. Cette image de GRB 970228 a été captée par le télescope Hubble le 5 septembre 1997 et elle a été rendue publique hier. La structure que l'on voit au centre n'a pas tellement changé, mais la flèche pointe vers un point qui est maintenant cinq fois moins lumineux que dans les mois précédents. La diminution de l'éclat de ce point est compatible avec le modèle de la boule de feu, modèle qui fait intervenir un géniteur capable d'expulser de la matière à des vitesses près de celle de la lumière. L'éclat constant de la structure à côté du point nous indique que ce n'est pas une réflexion produite par le sursaut et qu'il pourrait plutôt s'agir de la galaxie où celui-ci s'est produit. Le grand mystère des sursauts gamma n'est cependant pas résolu. Par exemple, comment est-il possible que certains sursauts semblent se produire ailleurs que dans une galaxie hôte? (Credit: A. Fruchter, E. Pian (STScI), et al., STIS, HST, NASA) 17 septembre 1997 |
 |
Où se produisent les sursauts gamma (GRB pour gamma-ray burst), les plus puissantes explosions de l'Univers? On a récemment localisé avec une précision record un sursaut gamma. Mais les GRB se produisent-ils dans une galaxie où sont-ils isolés dans l'espace? Cette image des environs du GRB 970228 prise par le télescope Hubble pourrait nous fournir un indice pour répondre à cette dernière question. On y voit en effet une structure en bas et à droite du sursaut pointé par la flèche. Plusieurs astronomes pensent que cette structure est une galaxie éloignée en s'appuyant sur ses couleurs et sur ses émissions. Cependant, d'autres astronomes soulignent que les émissions de cette structure sont trop variables pour que ce soit une galaxie. Les astronomes en quête d'autres données ont été récompensés le 23 juin dernier lorsqu'on a localisé précisément le nouveau sursaut GRB 970616. La localisation de ce sursaut a été rendue possible grâce aux satellites Compton, Ulysses et Rossi de la NASA. (Credit: K. Sahu (STScI) et al. , WFPC2, HST, NASA) 25 juin 1997 |
 |
Une nouvelle découverte vient de confirmer la théorie autrefois controversée, théorie qui soutient que les sursauts gamma (GRB, pour Gamma-Ray Burst) sont les plus puissantes explosions observées par l'humanité. Il y a deux semaines, un GRB d'intensité moyenne est passé à l'histoire lorsque ses contreparties en rayon X et en lumière visible ont rapidement été identifiées. La contrepartie optique a permis de déterminer un décalage vers le rouge de 0,8 pour l'astre1. Si les GRB se produisent dans l'univers lointain, les modèles prédisent que l'intensité maximale des émissions en onde radio est atteinte environ une semaine après les émissions en lumière visible. Selon les dernières observations, les émissions en onde radio ont effectivement atteint leur maximum une semaine après celui des émissions optiques. On est maintenant convaincu que les GRB se produisent très loin de notre galaxie, ce qui signifie qu'ils libèrent une quantité colossale d'énergie. Ces deux images montrent la contrepartie optique du sursaut GRB 970508 alors que son intensité augmentait. (Credit: M. R. Metzger (Caltech), D. Frail (NRAO) et al., Palomar Observatory, 200-in Hale Telescope) 21 mai 1997 1Ce décalage correspond à une distance d'environ 7,5 milliards d’années-lumière. |
 |
Il se pourrait bien que la controverse entourant la distance à laquelle se produisent les sursauts gamma prenne fin avec le sursaut GRB 970508. Les GRB (de l'anglais, Gamma Ray Burst) sont de puissantes explosions qui se produisent à des positions qui semblent aléatoires dans le ciel. Mais, on a jusqu'à présent été incapable de déterminer la distance de ces explosions parce qu'elles sont dépourvues de caractéristiques propres et qu'elles pauvrement résolues sur les images. Certains astronomes pensent qu'elles se produisent dans notre propre galaxie, la Voie lactée, et d'autres qu'elles sont très éloignées. C'est le nœud de cette controverse. Le 8 mai 1997, le satellite Beppo-Sax a détecté et a localisé précisément le sursaut GRC 970508, position qui a été rapidement transmise aux astronomes. Dans les heures suivantes, les plus puissants télescopes du monde ont été rapidement pointés en direction de ce nouveau sursaut. Les astronomes ont trouvé une source lumineuse faible, mais variable qui pourrait bien être la contrepartie optique du sursaut. En continuant d'observer cette source dont l'intensité augmentait, les astronomes ont réussi à mesurer une valeur de 0,8 pour le décalage Doppler d'une raie d'absorption. Cette valeur place le lieu du sursaut à la distance des quasars. Si cette source lumineuse et le GRB 970508 sont reliés, ce sursaut est à des milliards d’années-lumière de nous et cette controverse vieille d'une trentaine d'années sera chose du passé. Les GRB ne seront alors plus un mystère de l'astronomie et ils deviendront peut-être des balises utiles pour l'exploration de la jeunesse de l'Univers. Sur cette image d'une région située près du pôle Nord céleste captée quelques heures après le sursaut, on voit la position de la source lumineuse marquée par un petit carré. (Credit: P. J. Groot et al. U. Amsterdam) 13 mai 1997 |
 |
Les plus gros télescopes de la planète ont été pointés vers cet objet pâle dont l'éclat ne cesse de diminuer. Pourquoi? C'est la première contrepartie optique découverte à ce jour d'un sursaut gamma. Son observation pourrait enfin révéler à quelle distance se produisent ces mystérieux objets astronomiques. Au cours des deux derniers mois, des observations dans diverses parties du spectre électromagnétique, des publications clamant la mesure de cette distance et des objections à ces publications ont été vivement échangées, mais maintenant les astronomes attendent impatiemment les conclusions des études de cette contrepartie optique. Ces deux images de cet objet ont été prises à environ une semaine d'intervalle, le 28 février et le 8 mars 1997. La flèche indique l'endroit où la contrepartie a disparu pendant cet intervalle. La contrepartie optique a été observée par de gros télescopes, dont le télescope spatial Hubble et le Keck, mais les chercheurs s'interrogent encore sur la nature véritable de celui-ci. Est-ce que cette contrepartie s'est déplacée, est-ce une galaxie pâle à l'arrière du sursaut ou encore est-ce sa luminosité faiblissante? L'origine des sursauts gamma demeure encore mystérieuse malgré la puissance des plus gros télescopes du monde. (Credit and Copyright: P. J. Groot (U. Amsterdam) et al., WHT, INT) 22 avril 1997 |
 |
Est-ce que cette tache floue peut détenir la clé du mystère qui entoure les sursauts gamma? Les astronomes du monde entier s'attardent maintenant à déterminer la vraie nature de la source lumineuse étendue que l'on peut voir dans la partie inférieure droite de cette image. L'objet brillant au centre voit son éclat diminuer rapidement et on pense qu'il s'agit de la première observation de la contrepartie optique d'un GRB (en anglais, Gamma-Ray Burst). Mais, est-ce que cette contrepartie est dans une galaxie? Si oui, après que l'émission centrale sera disparue ou presque, on devrait pouvoir voir cette galaxie. On suit l'évolution de cette tache assidument avec le télescope spatial Hubble. Si l'émission qui se prolonge dans le coin inférieur droit de l'image provient réellement d'une galaxie, ce serait une forte indication que le GRB du 28 février dernier s'est produit dans cette lointaine galaxie. On pourrait alors conclure avec plus de certitude que les sursauts gamma sont les plus puissantes explosions de l'Univers. (Credit: J. van Paradijs (UAH) et al., HST, NASA) 7 avril 1997 |
 |
Quelle est la nature des sursauts gamma et où se produisent-ils? Depuis leur découverte au début des années 1970 (en fait, en 1967, par les satellites militaires américains du projet Vela), personne n'a pu trouver une explication satisfaisante de la source de ces mystérieux flashs de rayon gamma qui semble-t-il se produise au hasard dans le ciel. Ce qui est encore pire, c'est que l'on ne sait même pas si ces sursauts se produisent dans notre galaxie ou dans une galaxie lointaine. Jusque vers la fin du mois dernier, ces explosions n'avaient été observées que dans le domaine des rayons gamma, aucune contrepartie n'avait été vue dans d'autres domaines du spectre électromagnétique. Mais, le 28 février 1997, le satellite italien/néerlandais Beppo-SAX a détecté huit heures plus tard ce qui pourrait être un sursaut en rayon X, à la même position qu'un sursaut gamma. C'est l'image de cette découverte qui vous est présentée aujourd'hui. Plusieurs heures plus tard, fort de la position du sursaut rayon X, des télescopes au sol ont observé une source optique variable qui semble aussi être à la même position que le sursaut. Malheureusement, cette contrepartie optique est maintenant disparue. À son emplacement se trouve une source stable qui semble être une pâle galaxie lointaine. Est-ce que le sursaut gamma s'est produit dans cette galaxie? Si oui, cela pourrait mettre fin à l'une des plus grandes controverses de l'astronomie moderne. Sinon, et bien, ce ne serait qu'une coïncidence qui aurait induit en erreur les astronomes. Il faudra encore observer d'autres sursauts et leurs contreparties pour cerner la nature de ces explosions. (Credit: BeppoSAX Team, ASI, ESA) 19 mars 1997 |
 |
L'origine des sursauts gamma (GRB pour «gamma ray burst) est le plus grand mystère de l'astronomie moderne. Environ une fois par jour, un GRB produit une spectaculaire explosion dans le ciel. Personne ne connait la distance à laquelle se produisent les GRB et encore moins la cause de celles-ci. Cette carte représente l'ensemble du ciel en utilisant les coordonnées galactiques qui utilisent comme origine le centre de la Voie lactée. On y indique la position de plus de 800 de ces mystérieux sursauts d'énergie qui ont été détectés par l'instrument BATSE (Burst and Transient Source Experiment) du satellite CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) de la NASA. Avant BATSE, la plupart des astronomes pensaient que la majeure partie des GRB se produisaient dans le disque de notre galaxie, mais cette carte montre le contraire, car ils se produisent à peu près au hasard dans ciel. La distance qui nous sépare de ces explosions a fait l'objet d'un débat historique en avril 1995. (Credit: NASA, Compton Gamma Ray Observatory, BATSE) 23 novembre 1996 REPRISE du 27 août 1995 |
 |
Quelque chose de très gros a explosé, mais les astronomes n'ont aucune idée de ce dont il s'agit. Le 24 septembre 1996, les détecteurs gamma de BATSE (Burst and Transient Source Experiment) à bord du satellite CGRO (Compton Gamma-Ray Observatory) ont enregistré le plus puissant sursaut gamma en cinq années d'opération. Depuis le début de sa mission, BATSE a enregistré plusieurs sursauts gamma, en moyenne un par jour, mais aucun aussi puissant. Depuis leur découverte en 1967, leur origine et même la distance qui nous en sépare sont demeurées un sujet de débats. Ces sursauts sont vraiment mystérieux : ils éclatent sans aucun avertissement dominant entièrement le ciel gamma et typiquement ils disparaissent en quelques secondes et on ne les revoie plus. Il est possible que ces radiations gamma intenses aient perturbé le fonctionnement de certains satellites et elles pourraient aussi avoir produit un bruit inhabituel dans l'atmosphère. (Credit: G. Fishman and the BATSE Team, CGRO, MSFC, NASA) 1er octobre 1996 |