Une explosion cosmique très brève, puis une autre beaucoup plus longue, au même endroit du ciel : les astronomes cherchent encore à comprendre.
Le 25 avril 2016, le satellite Swift de la NASA a enregistré un sursaut gamma. Ces bouffées de rayonnement comptent parmi les phénomènes les plus énergétiques de l'Univers. Elles ne durent généralement que quelques secondes ou quelques minutes, mais peuvent libérer une quantité d'énergie considérable.
Vue d'artiste d'un sursaut gamma.
Crédit : ESO/L. Calçada — CC BY 4.0.
Ce jour-là, les instruments ont détecté quelque chose d'inhabituel. Un premier sursaut a duré 1,7 seconde. Après environ quatre minutes de calme, un second a duré 51,2 secondes. Les deux provenaient de la même petite région du ciel.
Sur le moment, les observations n'avaient pas permis de résoudre cette étrangeté. Dix ans plus tard, une équipe a réanalysé les données du satellite et celles de plusieurs télescopes. Elle a découvert que les deux phénomènes semblent appartenir à deux catégories différentes de sursauts gamma.
Les sursauts courts sont généralement liés à la rencontre de deux astres extrêmement denses, comme des étoiles à neutrons. Les sursauts longs, eux, apparaissent souvent lorsqu'une étoile très massive s'effondre. Les astronomes distinguent ces événements grâce à leur durée, mais aussi à leur énergie et à la forme du rayonnement émis.
Or le premier sursaut, baptisé G1, présente plusieurs caractéristiques d'un sursaut court. Le second, G2, ressemble plutôt à un sursaut long. Il ne s'agit donc pas seulement d'une explosion interrompue quelques minutes avant de reprendre. Les signaux semblent être liés à deux phénomènes physiques différents.
Les chercheurs ont envisagé que deux explosions indépendantes se soient produites par hasard dans la même direction. Mais une telle coïncidence serait extrêmement improbable. Ils ont aussi étudié la possibilité d'un seul événement produisant deux phases. Aucun des mécanismes connus n'explique facilement à la fois la longue pause et la différence entre les deux sursauts.
L'événement, nommé GRB 160425A, s'est produit dans une galaxie si lointaine que sa lumière a voyagé pendant environ 5,5 milliards d'années avant de nous atteindre. Les astronomes ont pu observer la lueur résiduelle laissée après l'explosion, sans identifier avec certitude les astres qui en étaient à l'origine.
Pour le moment, les chercheurs proposent plusieurs pistes, dont des scénarios mettant en jeu un système d'astres inhabituel. Mais aucune réponse ne s'impose aujourd'hui. Cette observation pourrait conduire à revoir la manière de classer les sursauts gamma et à rechercher d'autres événements comparables dans les archives.