L’origine d’un objet énigmatique spatial se déplaçant à la vitesse de la lumière expliqué

Il y a un an, les chercheurs ont assisté à un spectacle particulier se déroulant dans une galaxie lointaine où deux étoiles se fusionnaient. Ils pensent désormais pouvoir expliquer ce qu’il s’est alors passé.

Il y a 130 millions d'années, deux étoiles à neutrons entrèrent en collision à l'intérieur de la galaxie NGC 4993. Les scientifiques le savent depuis le 17 août 2017, lorsque les ondes gravitationnelles engendrés par cette violente collision ont atteint la Terre. L'événement «GW170817» est l'un des plus spectaculaires dans l'histoire de l'astronomie moderne, car quelques secondes après l'arrivée des ondes gravitationnelles, tout un flux de radiation a atteint les télescopes terrestres. Ces «feux d'artifices» ont duré pendant des semaines, lors desquelles le caractère du rayonnement émis a progressivement changé, relate le magazine Spektrum der Wissenschaft.

Dès l'automne 2017, les chercheurs ont découvert un phénomène qui ne correspondait pas à leurs pronostics. Le rayon gamme émis dès les premiers instants semblait être considérablement moins puissant que le modèle théorique prédit pour la fusion de deux étoiles à neutrons. L'explication la plus plausible: la majeure partie du rayon gamma a incurvé la Terre. Cela semblait d'autant plus plausible que dans de tels cas, le rayonnement est propulsé dans l'espace en deux «jets» étroits.

Lorsque deux étoiles à neutrons entent en collision, elles font osciller l'espace-temps et se mettent à propulser dans l'espace des faisceaux de rayonnement riches en énergie.

C'est du moins ainsi que la science classique interprète de tels événements extrêmes. Certains chercheurs ont toutefois une explication moins courante. D'après eux, les deux étoiles à neutrons ont probablement «soufflé» dans l'espace un nuage sphérique de gaz et de poussière, appelé «cocon». Il n'est pas exclu que les jets aient initialement été trop éloignés l'un de l'autre pour le percer, c'est-à-dire qu'ils auraient pu être «étouffés» par celui-ci, avancent les scientifiques. Dans ce cas, il faudrait réexaminer les processus physiques derrière de tels événements.

Une nouvelle recherche à ce sujet remet toutefois cette interopération en question. Un groupe de chercheurs sous la houlette de Kunal Mooley, du California Institute of Technology de Pasadena, a analysé les ondes radio ayant atteint la Terre entre 75 et 230 jours après le signal des ondes gravitationnelles. Pendant cette phase, les particules du nuage de poussière entraînées par les jets se sont déplacées à travers la galaxie NGC 4993 presqu'à la vitesse de la lumière et ont libéré au passage des quantités non-négligeables de rayonnement à grande longueur d'ondes, explique l'équipe dans le magazine Nature. Cela témoigne selon eux du fait que l'éruption de rayonnement de GW170817 a été plus forte et focalisée que l'on ne l'avait auparavant prédit et aurait sans doute pu percer le nuage de poussière. D'après leur modèle, le cône de rayonnement a probablement contourné la Terre de près.