Une équipe d’astrophysiciens de l’Université de Genève (UNIGE) et de l’Observatoire de Paris Meudon vient de fournir une nouvelle explication aux sursauts gamma, ces énigmatiques jets lumineux connus pour libérer l’énergie estimée à ce jour comme la plus puissante de l’Univers. Une étoile massive sur 10'000 meurt dans un sursaut gamma. Mais comment expliquer ce décès? Sur la base de nouvelles observations, les chercheurs ont pu reconstituer les étapes d’un violent jeu de billard, dont les boules seraient des astres turbulents.

Les astrophysiciens ne craignent pas les mystères. Prenons le sursaut gamma, un phénomène qui prend l’aspect d’un éclair surpuissant. Interprété comme le signe d’un essai nucléaire jusqu’en 1973, il est en fait lié à la mort de ces étoiles dites «massives» parce que leur masse fait 30 à 100 fois celle de notre soleil. Les scientifiques conçoivent deux scénarios possibles pour ce décès en grandes pompes. C’est l’un de ceux-ci qui vient d’être affiné par des chercheurs des observatoires de l’UNIGE et de Paris Meudon.

Deux hypothèses pour une explosion unique
Sachant que le sursaut gamma survient lorsqu’une étoile massive disparaît, qu’il prend la forme d’une explosion spectaculaire et qu’il n’a lieu que très rarement (1 étoile sur 10'000), les spécialistes l’expliquent de deux manières: soit par la rotation exagérément accélérée de l’étoile, qui perd son enveloppe et finit par s’effondrer sur elle-même, soit par la fusion de l’étoile avec une de ses pairs. Ces deux cas de figure, qui fournissent les conditions théoriques d’apparition des sursauts gamma, font encore l’objet de débats, et pour cause: ils restent à vérifier.

Le chahut des étoiles massives
En s’intéressant aux traces lumineuses qu’un sursaut gamma datant de 1998 a laissées dans l’Univers, l’équipe franco-suisse a remarqué la présence de nombreuses autres étoiles massives dans un amas stellaire compact. Les images de la galaxie hôte du sursaut gamma ont montré de manière très étonnante que ce dernier n’avait pas eu lieu au coeur de l’amas, mais dans une région située à près de 2000 à 3000 années-lumière de là. Intrigués par cet éloignement, les chercheurs ont examiné d’autres cas et ont systématiquement retrouvé une distance comparable, qui semble séparer les zones où s’est produit un sursaut gamma des groupements d’étoiles massives. Que s’est-il passé?

Revenons à la ronde frénétique qu’exécute une étoile massive juste avant son effondrement. Pour l’équipe de chercheurs, elle démarre avec les chocs que les étoiles massives infligent à l’une d’entre elles au sein d’un amas compact. La «malheureuse» se met à tourner de plus en plus vite sur elle-même, avant de se faire éjecter de ce «jeu de billard». Elle voyage durant 2 à 3 millions d’années, jusqu’à se retrouver à 1000 années-lumière du paquet stellaire où elle se trouvait initialement. Elle perd alors son enveloppe qui a été fragilisée dans l’aventure, puis finit par s’effondrer et mourir dans un sursaut gamma.

Un pan du mystère dévoilé
Ces rencontres inhabituelles fournissent une explication naturelle à la rareté des étoiles massives qui terminent leur vie sous forme d’explosions extrêmement brillantes qu’il soit donné d’observer dans l’Univers. Le principe de l’étoile voyageuse, élaboré conjointement par le prof. Daniel Schaerer et Miroslava Dessauges de l’Observatoire de l’UNIGE, et par leurs collègues de l’Observatoire de Paris Meudon, sort renforcé par d’autres observations réalisées avec le Télescope Spatial. Il apporte une contribution importante à la compréhension des sursauts gamma, ces phares cosmiques permettant de baliser les confins de l’Univers, du fait de leur rayonnement surpuissant.

Pour tout renseignement complémentaire, n'hésitez pas à contacter:
Le prof. Daniel Schaerer au 022 379 24 54
Miroslava Dessauges au 022 379 23 69

Voir aussi http://obswww.unige.ch/sfr/

Genève, le 24 avril 2006