Vue d’artiste d’un magnétar. Les magnétars sont les objets cosmiques dotés des champs magnétiques les plus puissants jamais mesurés dans l’Univers.
ESA
Le 15 novembre 2023, le satellite INTEGRAL de l’ESA a repéré une explosion soudaine provenant d’un objet rare. Pendant seulement un dixième de seconde, une brève explosion de rayons gamma (photons de haute énergie) est apparue dans le ciel.
“Les données satellitaires ont été reçues par le centre de données scientifiques INTEGRAL (ISDC), basé sur le site Ecogia du Département d’Astronomie de l’Université de Genève (UNIGE), d’où une alerte sursaut gamma a été envoyée aux astronomes du monde entier, seulement 13 secondes après la détection», explique Carlo Ferrigno, collaborateur scientifique au Département d’astronomie de la Faculté des sciences de l’UNIGE, responsable de l’ISDC et co-auteur de l’étude publiée dans «Nature».
L’événement s’est produit dans la galaxie M82, à 12 millions d’années-lumière. « On a tout de suite compris qu’il s’agissait d’une alerte particulière. Les sursauts gamma peuvent provenir de régions très lointaines et de n’importe quel endroit du ciel, mais ce sursaut provient d’une galaxie proche et brillante », explique Sandro Mereghetti de l’Institut national d’astrophysique (INAF-IASF) de Milan. , en Italie, auteur principal de la publication et contributeur IBAS.
Une étrange absence de signaux
L’équipe a immédiatement demandé au télescope spatial XMM-Newton de l’ESA d’effectuer une observation de suivi de l’emplacement de l’explosion dès que possible. S’il s’agissait d’un sursaut gamma de courte durée, provoqué par la collision de deux étoiles à neutrons, la collision aurait créé des ondes gravitationnelles et une rémanence de rayons X et de lumière visible.
Cependant, les observations XMM-Newton n’ont montré que les gaz chauds et les étoiles de la galaxie. À l’aide de télescopes optiques au sol, l’équipe a également recherché un signal lumineux visible quelques heures seulement après l’explosion, mais là encore, rien n’a été détecté.
En l’absence de signal de rayons X et de lumière visible, et en l’absence d’ondes gravitationnelles mesurées par les détecteurs sur Terre, l’explication la plus certaine est que le signal provenait d’un magnétar. Ce sont des étoiles mégamagnétiques qui sont mortes récemment.
« Lorsque des étoiles plus massives que huit fois le Soleil meurent, elles explosent sous forme de supernova et laissent derrière elles un trou noir ou une étoile à neutrons. Les étoiles à neutrons sont des restes stellaires très compacts, dont la masse dépasse celle du Soleil et qui sont concentrés dans une sphère de la taille du canton de Genève. Ils tournent rapidement et possèdent des champs magnétiques puissants», explique Volodymyr Savchenko, assistant scientifique au Département d’astronomie de la Faculté des sciences de l’UNIGE et co-auteur de la publication.
Éruptions qui affectent l’atmosphère terrestre
Certaines jeunes étoiles à neutrons possèdent des champs magnétiques très puissants, plus de 10 000 fois supérieurs à ceux des étoiles à neutrons classiques. Ces étoiles sont appelées « magnétars ». Ils émettent de l’énergie sous forme d’éruptions, parfois gigantesques. Cependant, au cours des 50 dernières années d’observations de rayons gamma, seules trois éruptions géantes ont été identifiées comme provenant de magnétars de notre galaxie.
Ces éruptions sont très puissantes : l’une d’elles, détectée en décembre 2004, s’est produite à 30 000 années-lumière de notre Terre, mais a été suffisamment puissante pour affecter les couches supérieures de l’atmosphère terrestre, comme le font les éruptions solaires, qui proviennent de régions très éloignées. plus proche de nous. L’éruption détectée par INTEGRAL est la première confirmation ferme d’une éruption magnétar en dehors de la Voie Lactée. M82 est une galaxie brillante et riche en pépinières stellaires. Dans ces régions naissent des étoiles massives, mènent une vie courte et turbulente et laissent derrière elles une étoile à neutrons.
“La découverte d’un magnétar dans cette région confirme que les magnétars sont probablement de jeunes étoiles à neutrons”, ajoute Volodymyr Savchenko. La recherche d’autres magnétars se poursuivra dans d’autres régions extragalactiques de formation d’étoiles, afin de mieux comprendre ces objets astronomiques extraordinaires. Si les astronomes en trouvent beaucoup plus, ils pourront commencer à comprendre à quelle fréquence ces éruptions se produisent et comment les étoiles à neutrons perdent de l’énergie au cours du processus.
(Comm/MP)
