Les explosions stellaires les plus brillantes de l'univers, appelées supernovae suralimentées, pourraient enfin avoir une source d'énergie connue. Le télescope spatial Fermi à rayons gamma de la NASA a détecté la signature révélatrice d'un moteur central à l'origine de ces événements extrêmes. Cette découverte résout une énigme qui a déconcerté les astronomes pendant des décennies.
Un flash gamma pointe vers un moteur caché
Les supernovae suralimentées, également connues sous le nom de supernovae superlumineuses, peuvent briller 10 à 100 fois plus que les supernovae ordinaires. Les scientifiques ont longtemps débattu de ce qui alimente une luminosité aussi extraordinaire. Certains suspectaient l'effondrement d'une étoile à neutrons en rotation rapide et hautement magnétisée, appelée magnétar. D'autres proposaient que l'explosion elle-même était simplement plus énergétique. Les nouvelles données de Fermi tranchent le débat.
En 2022, Fermi a détecté une bouffée de rayons gamma provenant d'une galaxie située à environ 5 milliards d'années-lumière. La bouffée, désignée GRB 220921A, n'a duré que quelques secondes. Mais son énergie et son timing correspondaient exactement à ce que les théoriciens avaient prédit pour un magnétar né dans une explosion de supernova. Les rayons gamma provenaient du champ magnétique puissant du magnétar, qui accélérait les particules à une vitesse proche de celle de la lumière.
Pourquoi les astronomes locaux et le public ont pris note
L'événement n'était pas visible à l'œil nu, mais pour les scientifiques de la NASA et du monde entier, c'était une avancée majeure. L'équipe Fermi, basée au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, a analysé les données et confirmé la connexion. Le modèle du magnétar était hypothétique depuis des années. Maintenant, pour la première fois, les chercheurs avaient une preuve directe qu'un magnétar peut alimenter une supernova suralimentée.
Les astronomes aux États-Unis et à l'étranger ont célébré cette découverte car elle répond à une question fondamentale sur le fonctionnement de l'univers. Les supernovae sont des moteurs cosmiques qui forgent des éléments lourds et les distribuent dans l'espace. Comprendre ce qui rend certaines d'entre elles si brillantes aide les scientifiques à affiner leurs modèles de mort stellaire et de formation des éléments.
Une nouvelle fenêtre sur les explosions les plus violentes
La découverte démontre également la valeur de l'astronomie des rayons gamma. Fermi, lancé en 2008, scrute le ciel à la recherche de lumière à haute énergie que d'autres télescopes ne peuvent pas voir. La bouffée de rayons gamma de GRB 220921A était si brève que seul un observatoire dédié comme Fermi pouvait la capturer. Les propriétés de la bouffée correspondaient parfaitement au scénario du magnétar, laissant peu de place à d'autres explications.
Les chercheurs prévoient maintenant de rechercher des flashs gamma similaires provenant d'autres supernovae superlumineuses. Si le schéma se confirme, cela confirmera que les magnétars sont le moteur standard derrière ces balises cosmiques. La découverte ouvre également la porte à l'étude de la formation et de l'évolution des magnétars immédiatement après une supernova.
Ce résultat ne réécrit pas l'astronomie. Il comble une pièce manquante. Pour la première fois, les scientifiques ont vu l'étincelle qui allume les explosions les plus brillantes de l'univers. Le flash gamma provenant de 5 milliards d'années-lumière était un signal qu'un magnétar venait de naître. Et Fermi regardait.
