GRB 080319B: une prodigieuse explosion gamma visible à l'oeil nu

GRB 080319B: une prodigieuse explosion gamma visible à l'oeil nu
Une puissante explosion stellaire détectée le 19 Mars par le satellite Swift a pulvérisé le record de l'objet le plus éloigné visible à l'oeil nu.

L'explosion était un éclat de rayons gamma. La plupart des éclats de rayons gamma se produisent lorsque les étoiles massives viennent à court de carburant nucléaire. Leur noyau s'effondre pour former des trous noirs ou des étoiles à neutrons, libérant un éclat intense de rayons gamma de grande énergie et éjectant des jets de particules qui envahissent l'espace à une vitesse proche de celle de la lumière. Quand les jets percutent les nuages interstellaires environnants, ils réchauffent le gaz, produisant souvent de brillantes postluminescences.




Les éclats de rayons gamma sont les explosions les plus lumineuses dans l'Univers depuis le Big Bang.


La postluminescence extrêmement lumineuse de GRB 080319B a été imagée
par les instruments X-ray Telescope de Swift (à gauche) et Optical/Ultraviolet Telescope (à droite).
C'est de loin la plus brillante postluminescence d'éclat de rayons gamma jamais observée.

"Cet éclat était un monstre," commente Neil Gehrels (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md), principal investigateur de Swift. "Il balaye tous les éclats de rayons gamma que nous avons vu jusqu'ici."

Le télescope spatial Swift a détecté l'éclat à 06h12 UTC le 19 Mars, et déterminé les coordonnées dans la constellation du Bouvier (Boötes). Les télescopes spatiaux et terrestres se sont rapidement déplacés pour observer la postluminescence. L'éclat est appelé GRB 080319B.

Deux autres instruments de Swift, observant respectivement dans les rayons X et le domaine ultraviolet/optique, ont également remarqué la brillante postluminescence. Plusieurs télescopes terrestres ont vu la postluminescence s'illuminer à une magnitude visuelle comprise entre 5 et 6. Plus un objet est lumineux, plus bas est le chiffre qualifiant la magnitude. Depuis un endroit sombre dans la campagne, avec une vue normale, il est possible de voir les étoiles légèrement plus faibles que la magnitude 6. Cela signifie que la postluminescence était faible, mais visible à l'oeil nu.

Plus tard dans la soirée, le VLT (Very Large Telescope) au Chili et le HET (Hobby-Eberly Telescope) au Texas ont mesuré le décalage vers le rouge, ou redshitf, de l'éclat à 0,94. Un décalage vers le rouge est une mesure de la distance à un objet. Un redshitf de 0,94 traduit une distance de 7,5 milliards d'années-lumière, signifiant que l'explosion a eu lieu il y a 7,5 milliards d'années, un moment où l'Univers avait moins de la moitié de son âge actuel et que la Terre n'était pas encore formée.

"Aucun autre objet ou type d'explosion connu ne pourrait être vu à l'oeil nu à une si grande distance," ajoute Stephen Holland (Goddard Space Flight Center), membre de l'équipe scientifique. "Si quelqu'un avait justement regardé au bon endroit au bon moment, il aurait vu l'objet le plus éloigné jamais vu par des yeux humains sans aide optique."

La postluminescence optique de GRB 080319B était 2,5 millions de fois plus lumineuse que la supernova la plus lumineuse jamais enregistrée, faisant de lui l'objet le plus intrinsèquement lumineux jamais observé par des humains dans l'Univers. L'objet précédent le plus éloigné visible à l'oeil nu est la galaxie voisine M33, à un relativement petit 2,9 millions d'années-lumière de la Terre.

L'analyse de GRB 080319B commence tout juste, aussi les astronomes ne savent pas pourquoi cet éclat et sa postluminescence étaient si lumineux. Une hypothèse est que l'éclat était plus énergique que d'autres, peut-être en raison de la masse, de la rotation, ou du champ magnétique de l'étoile l'ayant engendré. Ou peut-être que l'explosion a concentré son énergie dans un faisceau étroit qui visait directement la Terre.