Que faut-il savoir sur les sursauts gamma ?

Transcription complète

Retrouvez ici le texte de l’épisode dans l’ordre de lecture.

1. Case 01 Bonjour ! Aujourd’hui, je vous propose de découvrir les sursauts gamma, les explosions les plus violentes de l’univers ! Imaginez : en quelques secondes, ils libèrent plus d’énergie que notre Soleil en 10 milliards d’années. Découverts par hasard en 1967 par des satellites-espions américains, ils sont restés top secret pendant 6 ans. Ces mystérieux éclairs cosmiques défient encore notre compréhension… Alors, prêts pour le voyage ?
2. Case 02 Le 2 juillet 1967, à 14 h 19 précises, les satellites Vela 3 et 4 captent un flash gamma mystérieux. Ce n’est pas une bombe soviétique ! Le signal montre deux pics suivis d’une longue traînée, totalement différent d’une explosion nucléaire. Ray Klebesadel et son équipe de Los Alamos classent discrètement cette anomalie dans leurs dossiers. Ils ne le savent pas encore, mais ils viennent de découvrir les sursauts gamma !
3. Case 03 En 1973, Klebesadel découvre que ces flashs viennent de l’espace ! Mais d’où exactement ? Le débat fait rage 25 ans durant. En 1991, le satellite CGRO découvre que les sursauts arrivent de toutes les directions du ciel : ils sont cosmologiques ! L’astrophysicienne Chrýssa Kouveliótou révèle aussi leur nature double : courts (moins de 2 secondes) ou longs (plus de 2 secondes). Deux familles, deux mystères différents…
4. Case 04 En février 1997, l’observatoire BeppoSAX détecte le sursaut GRB 970228 et le localise pour la première fois. Le télescope William Herschel confirme : le sursaut provient d’une galaxie à 6 milliards d’années-lumière ! Les sursauts gamma sont bel et bien extragalactiques et d’une puissance inouïe.
5. Case 05 Voici la recette des sursauts longs : une étoile géante de 25 masses solaires s’effondre en trou noir ! Les jets qui en jaillissent à 99,9 % de la vitesse de la lumière percent l’étoile mourante. C’est le modèle du « collapsar » confirmé par l’association avec les supernovæ, comme SN 1998bw qui accompagne GRB 980425. Ces effondrements stellaires sont les convulsions d’agonie des étoiles les plus massives !
6. Case 06 Les sursauts courts naissent autrement : de la fusion de deux étoiles à neutrons ! Ces astres ultra-denses, grands comme Paris, mais lourds comme le Soleil, spiralent en émettant des ondes gravitationnelles. Leur collision forge instantanément de l’or et du platine ! En 2017, le sursaut GW170817 nous fait enfin « voir » et « entendre » simultanément cet événement. Voici donc l’origine de nos métaux précieux !
7. Case 07 Pourquoi certains sursauts nous paraissent-ils plus brillants ? Tout est affaire de géométrie ! Les jets sont très étroits, comme des faisceaux laser cosmiques. Si nous sommes dans l’axe, c’est éblouissant. Légèrement à côté, c’est plus faible. Un même événement peut donc sembler faible ou titanesque selon notre point de vue !
8. Case 08 Les sursauts nous surprennent encore : en 2019, MAGIC détecte pour la première fois des rayons gamma de très haute énergie d’un sursaut. Puis, en 2022, GRB 221009A, le « BOAT » (plus brillant de tous les temps), éblouit nos détecteurs ! Il crée 20 anneaux de diffusion X visibles dans notre galaxie et perturbe même les communications radio terrestres. Un événement si rare qu’il ne survient qu’une fois tous les 10 000 ans !
9. Case 09 Les sursauts sondent aussi l’univers jeune ! GRB 090423 brille à 13 milliards d’années-lumière, quand l’univers n’avait que 630 millions d’années. Ces phares cosmiques nous renseignent sur les premières étoiles et la réionisation. Certains espèrent en faire des « chandelles standard » pour mesurer l’expansion cosmique, mais les corrélations restent débattues. Chaque sursaut est une fenêtre sur l’enfance de l’univers !
10. Case 10 L’aventure continue ! Les missions SVOM, THESEUS et les réseaux gravitationnels LIGO-Virgo-KAGRA affûtent notre chasse aux sursauts. Chaque nouvelle détection affine nos explications, mais soulève aussi de nouvelles énigmes. Ces monstres cosmiques nous rappellent que l’univers reste imprévisible et dangereux. Dans l’éclat fugace d’un sursaut gamma, c’est toute la violence créatrice du cosmos qui nous parle…