Le satellite Swift a repéré le sursaut de rayons gamma le plus éloigné jamais détecté. L'explosion, nommée GRB 080913, nous est parvenue d’une étoile ayant explosé à une distance de 12,8 milliards années-lumière.
Composite des images du télescope optique et UV de Swift, détectant les étoiles lumineuses,
avec celles de son télescope rayons X qui a enregistré le sursaut gamma (orange et jaune).
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"C'est la plus étrange explosion que Swift ait observé", note le scientifique principal de la mission Neil Gehrels (Goddard Space Flight Center à Greenbelt, Md.). "Elle est venue vers nous depuis le bord de l'Univers visible".
Comme la lumière se déplace à une vitesse limitée, regarder loin dans l'Univers signifie remonter le temps. Ce retour dans le temps pour GRB 080913 révèle que le sursaut s'est produit moins de 825 millions d'années après le début de l'Univers.
L'étoile qui a déclenché ce "tir à travers le cosmos" est morte quand l'Univers avait moins d'un septième de son âge actuel. "Ce sursaut accompagne la mort d'une étoile appartenant à l’une des premières générations de l'Univers", commente Patricia Schady (Mullard Space Science Laboratory, University College London) qui organise les observations de Swift de l'événement.
Les rayons gamma de l'explosion lointaine ont déclenché la mise en alerte de Swift le 13 Septembre à 05h47 UTC. Le vaisseau spatial a établi l'emplacement de l'événement dans la constellation de l'Eridan et s'est rapidement positionné pour l’analyser. Moins de deux minutes après l'alerte, le télescope rayons X de Swift a commencé ses observations et a trouvé une source faible encore inconnue de rayons X.
Les astronomes au sol l'ont également suivi. C’est en utilisant un télescope de 2,2 mètres de l'ESO à La Silla, Chili, qu’un groupe mené par Jochen Greiner (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Allemagne), a capturé la postluminescence de l'éclat qui s’estompait.
Le logiciel du télescope détecte les alertes de Swift et pivote automatiquement vers la position de l'éclat. Puis, le Gamma-Ray Burst Optical/Near-Infrared Detector, or GROND, de l'équipe a simultanément capturé la lumière en déclin dans sept longueurs d'onde. "Notre première exposition a commencé juste une minute après le début de l'observation par le télescope rayons X," indique Greiner.
Dans certaines couleurs, l'éclat d'un objet éloigné montre une baisse caractéristique provoquée par les nuages de gaz. Plus l'objet est loin, plus longue est la longueur d'onde pour laquelle cette atténuation commence. GROND exploite cet effet et donne aux astronomes une évaluation rapide du décalage d'une explosion vers le rouge ou "redshift", ce qui permet d’évaluer sa distance.
Une heure et demie plus tard, le VLT (Very Large Telescope) de Paranal, au Chili, a visé la postluminescence. L'analyse du spectre avec Johan Fynbo de l'Université de Copenhague a établi le redshift à 6,7, faisant de l’objet un des plus éloignés connus.
Les éclats de rayons gamma sont les explosions les plus lumineuses de l'Univers. La plupart se produisent quand une étoile massive manque de carburant nucléaire. Tandis que son noyau s'effondre en un trou noir ou une étoile à neutrons, des jets de gaz - induits par des processus non entièrement compris - passent à travers l'étoile et se répandent dans l'espace. Là, ils heurtent le gaz précédemment projeté par l'étoile et le réchauffent, produisant des postluminescences lumineuses.
Le précédent record était un éclat avec un redshift de 6,29, le plaçant 70 millions d'années-lumière plus proche de nous que GRB 080913.
Swift, lancé en novembre 2004, a eu une année record. En mars, le satellite a détecté l'éclat de rayons gamma le plus lumineux, qui était visible à l'oeil nu bien qu'il se soit produit à des milliards d'années-lumière. Et en janvier, les instruments du vaisseau spatial ont capturé les premiers rayons X d'une nouvelle supernova des jours avant que les instruments optiques ne puissent observer le phénomène.
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