Bienvenue dans un nouveau monde... le notre

Sursaut gamma : l'énergie la plus haute jamais détectée dans l'Univers
Actualités

Sursaut gamma : l'énergie la plus haute jamais détectée dans l'Univers

Mercredi 20 novembre 2019, pas moins de trois articles publiés dans la revue Nature et dans The Astrophysical Journal nous apprenaient que deux sursauts gammas ayant battu tous les records d'énergie ont été respectivement détectés en 2018 et en 2019 par le Fermi Gamma-ray Space Telescope et le Neil Gehrels Swift Observatory. "C'est la première fois que des sursauts gamma à de telles énergies sont détectés depuis le sol terrestre", explique à Sciences et Avenir Mathieu de Naurois, astronome au Laboratoire Leprince Ringuet et membre de l'équipe qui a pu observer en juillet 2018, à l'aide du télescope géant de 28 mètres du réseau H.E.S.S. en Namibie, l'un de ces flashs énergétiques.

Les sursauts gamma, jets de photons survenant durant quelques secondes, sont les phénomènes les plus énergétiques de l'Univers. Correspondant à des explosions cosmiques d'une violence inouïe, ils émettent autant d'énergie que le Soleil lui-même durant toute sa vie, estimée à dix milliards d'années ! Mais leur existence, découverte par hasard dans les années 1960 par l'armée américaine soucieuse de voir le traité d'interdiction des essais nucléaires dans l'atmosphère respecté, pose encore à ce jour de nombreuses questions. C'est pourquoi au cours de la dernière décennie s'est mis en place tout un réseau d'alerte satellitaire destiné à avertir les astronomes du monde entier de l'arrivée de l'une de ces bouffées de rayon gamma. Ainsi, les télescopes au sol et en orbite peuvent alors être braqués sur eux.

L’origine supposée de ces sursauts

Depuis la fin des années 1990, nous savons que ces phénomènes surviennent à des distances cosmologiques de notre Système solaire, et non pas à proximité de nous comme nous avions pu le supposer peu de temps après leur découverte. Le plus lointain sursaut gamma jamais détecté aurait d'ailleurs eu lieu à environ 12,8 milliards d'années-lumière. Une distance étourdissante.

Au fil du temps, l'origine de ces flashs a été attribuée à deux phénomènes distincts, différentiables en fonction de leur durée. Ont ainsi été mis d'un côté les sursauts gamma brefs, de l'ordre de quelques secondes, que l'on relie désormais à la fusion d'étoiles à neutrons. Le 17 août 2017, l'observation de la fusion de deux étoiles de ce type a d'ailleurs renforcé l'hypothèse selon laquelle un tel événement pourrait générer ces fameux sursauts. De l'autre les sursauts plus longs, "pouvant durer parfois plusieurs minutes", selon Mathieu de Naurois, et qui pourraient provenir de supernovae super-lumineuses, soit l'effondrement sur elles-mêmes d'étoiles très massives. Tandis que le cœur de l'étoile finit directement en trou noir en rotation rapide, le gaz environnant forme, lui, un disque d'accrétion autour du trou. Dans ce grand déchaînement, des jets de plasma se retrouvent alors expulsés de part et d'autre du trou. En entrant dans la matière interstellaire, ces jets chargés de particules accélérées forment enfin une onde de choc à l'origine de ces nombreux photons gamma.

Une émission observable des heures après le sursaut initial

"Le sursaut GRB 180720B a été très intense et a duré environ 50 secondes, une durée relativement élevée indiquant probablement la mort d'une étoile massive", peut-on lire dans le communiqué mis en ligne sur le site de l'ESA (Agence spatiale européenne). Mais au moment précis de l'alerte, impossible pour le réseau de télescopes H.E.S.S d'observer la position du sursaut gamma : "En Namibie, c'était la pleine journée", confie Mathieu de Naurois. "Nous avons dû attendre que la nuit tombe, soit environ dix heures, avant de pouvoir regarder dans sa direction. Malgré tout, nous avions l'espoir de détecter une éventuelle émission durant la phase rémanente du sursaut." Autrement dit, cette période post-flash durant laquelle la "signature" du cataclysme pouvait rester éventuellement visible.

"Les données collectées durant deux heures, entre 10 et 12 heures après le sursaut, ont mis en évidence une nouvelle source d'émission gamma, ponctuelle, et coïncidant avec le sursaut. Si la détection d'émissions gamma de très haute énergie en provenance d'un sursaut était largement anticipée, le fait que cette émission se prolonge des heures après le sursaut, pendant la phase rémanente, a constitué une véritable surprise." De quoi démontrer pour la première fois que des particules accélérées à des énergies extrêmes sont bien présentes dans les sursauts gamma, mais aussi que ces particules existent encore, voire sont créées, bien longtemps après le sursaut initial !

Pour Quentin Piel, doctorant au Laboratoire de Physique des Particules d'Annecy ayant participé à l'analyse des données, cette détection "et les leçons qui en ont été tirées" ont déjà parmi l'amélioration des observations. "Dans le futur, nous nous attendons à la détection d'un grand nombre de sursauts gamma à très haute énergie, et à une compréhension bien plus fine de ce phénomène."
 

Source : Science et Avenir
Crédit : NASA

Une vue d'artiste d'artiste d'un cataclysme cosmique à l'origine d'un rayonnement gamma de très haute énergie.

Sursaut gamma : l'énergie la plus haute jamais détectée dans l'Univers Actualités

Sursaut gamma : l'énergie la plus haute jamais détectée dans l'Univers

Mercredi 20 novembre 2019, pas moins de trois articles publiés dans la revue Nature et dans The Astrophysical Journal nous apprenaient que deux sursauts gammas ayant battu tous les records d'énergie ont été respectivement détectés en 2018 et en 2019 par le Fermi Gamma-ray Space Telescope et le Neil Gehrels Swift Observatory. "C'est la première fois que des sursauts gamma à de telles énergies sont détectés depuis le sol terrestre", explique à Sciences et Avenir Mathieu de Naurois, astronome au Laboratoire Leprince Ringuet et membre de l'équipe qui a pu observer en juillet 2018, à l'aide du télescope géant de 28 mètres du réseau H.E.S.S. en Namibie, l'un de ces flashs énergétiques.

Les sursauts gamma, jets de photons survenant durant quelques secondes, sont les phénomènes les plus énergétiques de l'Univers. Correspondant à des explosions cosmiques d'une violence inouïe, ils émettent autant d'énergie que le Soleil lui-même durant toute sa vie, estimée à dix milliards d'années ! Mais leur existence, découverte par hasard dans les années 1960 par l'armée américaine soucieuse de voir le traité d'interdiction des essais nucléaires dans l'atmosphère respecté, pose encore à ce jour de nombreuses questions. C'est pourquoi au cours de la dernière décennie s'est mis en place tout un réseau d'alerte satellitaire destiné à avertir les astronomes du monde entier de l'arrivée de l'une de ces bouffées de rayon gamma. Ainsi, les télescopes au sol et en orbite peuvent alors être braqués sur eux.

L’origine supposée de ces sursauts

Depuis la fin des années 1990, nous savons que ces phénomènes surviennent à des distances cosmologiques de notre Système solaire, et non pas à proximité de nous comme nous avions pu le supposer peu de temps après leur découverte. Le plus lointain sursaut gamma jamais détecté aurait d'ailleurs eu lieu à environ 12,8 milliards d'années-lumière. Une distance étourdissante.

Au fil du temps, l'origine de ces flashs a été attribuée à deux phénomènes distincts, différentiables en fonction de leur durée. Ont ainsi été mis d'un côté les sursauts gamma brefs, de l'ordre de quelques secondes, que l'on relie désormais à la fusion d'étoiles à neutrons. Le 17 août 2017, l'observation de la fusion de deux étoiles de ce type a d'ailleurs renforcé l'hypothèse selon laquelle un tel événement pourrait générer ces fameux sursauts. De l'autre les sursauts plus longs, "pouvant durer parfois plusieurs minutes", selon Mathieu de Naurois, et qui pourraient provenir de supernovae super-lumineuses, soit l'effondrement sur elles-mêmes d'étoiles très massives. Tandis que le cœur de l'étoile finit directement en trou noir en rotation rapide, le gaz environnant forme, lui, un disque d'accrétion autour du trou. Dans ce grand déchaînement, des jets de plasma se retrouvent alors expulsés de part et d'autre du trou. En entrant dans la matière interstellaire, ces jets chargés de particules accélérées forment enfin une onde de choc à l'origine de ces nombreux photons gamma.

Une émission observable des heures après le sursaut initial

"Le sursaut GRB 180720B a été très intense et a duré environ 50 secondes, une durée relativement élevée indiquant probablement la mort d'une étoile massive", peut-on lire dans le communiqué mis en ligne sur le site de l'ESA (Agence spatiale européenne). Mais au moment précis de l'alerte, impossible pour le réseau de télescopes H.E.S.S d'observer la position du sursaut gamma : "En Namibie, c'était la pleine journée", confie Mathieu de Naurois. "Nous avons dû attendre que la nuit tombe, soit environ dix heures, avant de pouvoir regarder dans sa direction. Malgré tout, nous avions l'espoir de détecter une éventuelle émission durant la phase rémanente du sursaut." Autrement dit, cette période post-flash durant laquelle la "signature" du cataclysme pouvait rester éventuellement visible.

"Les données collectées durant deux heures, entre 10 et 12 heures après le sursaut, ont mis en évidence une nouvelle source d'émission gamma, ponctuelle, et coïncidant avec le sursaut. Si la détection d'émissions gamma de très haute énergie en provenance d'un sursaut était largement anticipée, le fait que cette émission se prolonge des heures après le sursaut, pendant la phase rémanente, a constitué une véritable surprise." De quoi démontrer pour la première fois que des particules accélérées à des énergies extrêmes sont bien présentes dans les sursauts gamma, mais aussi que ces particules existent encore, voire sont créées, bien longtemps après le sursaut initial !

Pour Quentin Piel, doctorant au Laboratoire de Physique des Particules d'Annecy ayant participé à l'analyse des données, cette détection "et les leçons qui en ont été tirées" ont déjà parmi l'amélioration des observations. "Dans le futur, nous nous attendons à la détection d'un grand nombre de sursauts gamma à très haute énergie, et à une compréhension bien plus fine de ce phénomène."
 

Source : Science et Avenir
Crédit : NASA

Une vue d'artiste d'artiste d'un cataclysme cosmique à l'origine d'un rayonnement gamma de très haute énergie.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

01 - Ain

Du 30  août au 13 septembre

CONCERTS
"LES MUSICALES DU PARC DES OISEAUX"

Des artistes engagés en faveur de la protection de l’environnement et des musiciens de légende viendront fêter les 50 ans du Parc des Oiseaux.
Paul Personne - Zazie - Paolo Comte - Daniel Guichard - Vitaa & Slimane - The Dire Straits Expérience - Ibrahim Maalouf - Maxime Le Forestier - Yannick Noah - Louis Bertignac - Gauvin Sers - La Rue Ketanou.

Parc des Oiseaux
01330 Villars Les Dombes
04 74 98 05 54
www.parcdesoiseaux.com


13 - Bouches du Rhône

Du 11 au 19 juin

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


25 - Doubs

Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
"GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE"

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


34 - Hérault

Du 4 avril au 23 août

EXPOSITION
"ÉRIC BOURRET. TERRES"

Les photographies d’Eric Bourret font un écho troublant aux collections géologiques et archéologiques du Musée de Lodève : elles rappellent à la fois les strates successives laissées par le temps et l’éphémère temporalité de l’homme.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Du 4 avril au 1er novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


59 - Nord

Jusqu’au 26 avril

EXPOSITION
"VIRAL, DU MICROBE AU FOU RIRE, TOUT S’ATTRAPE !"

Quel est le point commun entre une bactérie, une émotion, une rumeur, une vidéo et un bâillement ? La contagion bien sûr ! Plus qu’une exposition, Viral est une expérience pédagogique, amusante et contagieuse !
Pour tout public à partir de 7 ans.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


62 - Pas-de-Calais

Avril

ATELIERS
J DUBOIS HORTICULTEUR

♦Atelier "le compost" : réalisez votre compost simplement. Le 20 avril de 18h à 20h.
♦Atelier "réaliser un abri à insectes" : on lève le voile sur les insectes qui peuplent nos jardins. Le 22 avril de 14h30 à 16h45.
♦Printemps des possibles - Festival nature, environnement et ESS : nature, local, partage, coopératif. Les 25 et 26 avril.

J Dubois Horticulteur
244 rue de l’Université
62400 Béthune
03 21 57 59 01
www.j-dubois.fr


Du 12 au 24 avril

ANIMATION
"VIENS FABRIQUER TA COURONNE DE ROI OU REINE"

Dans le cadre de la visite, les enfants pourront fabriquer leur propre couronne avant de se costumer et de se mettre dans la peau d’un Roi ou d’une Reine de 1520 !

La Tour de l’Horloge
Rue du Château
62340 Guînes
03 21 19 59 00
www.tour-horloge-guines.com


71 - Saône et Loire

► Du 4 avril au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


76 - Seine maritime

Les 25 et 26 avril

SALON INTERNATIONAL DE LA LAINE

Accueillant plus de 40 exposants internationaux, ce salon est une première en Normandie. Fils, patrons, kits, échanges, de quoi mettre en valeur le travail artisanal, explorer les savoir-faire.

Château de Miromesnil
76550 Tourville-sur-Arques
02 35 85 02 80
www.chateaumiromesnil.com

Lieux:

Découvrir toutes les activités