La collision de deux étoiles à neutrons, situées à plusieurs milliards d'années-lumière, a donné lieu à l'un des sursauts gamma les plus puissants enregistrés par le radiotélescope ALMA dans le désert chilien d'Atacama. Nous sommes maintenant à 20 milliards d'années-lumière de la galaxie dans laquelle se trouvent ces étoiles.
Les étoiles à neutrons sont des noyaux super denses laissés après l'explosion d'étoiles massives, et lorsqu'elles entrent en collision, une puissante explosion se produit, dont le résultat s'appelle une kilonova. Le nom laisse entendre que l'énergie produite par cela peut être mille fois supérieure à l'énergie émise par une supernova. Des ondes gravitationnelles sont produites et des faisceaux de rayons gamma sont émis dans deux directions opposées.
L'événement décrit a été enregistré le 6 novembre 2021 par l'observatoire orbital à rayons X et gamma INTEGRAL de l'Agence spatiale européenne - il a envoyé un signal qui a activé le satellite Swift de la NASA. Cataloguée comme GRB 211106A, la rafale a duré moins de deux secondes, et la rémanence kilonova a duré beaucoup plus longtemps.
La rémanence se prête à l'étude. Les ondes gamma accélèrent les électrons contenus dans le gaz sur le site de la collision, et l'énergie émise par ces électrons culmine dans la gamme millimétrique - à partir de laquelle vous pouvez juger de l'énergie totale de l'explosion. En utilisant les données obtenues par ALMA, il a été constaté qu'avec le sursaut gamma GRB 211106A, une énergie était libérée dans la plage de 2 × 1050 à 6 × 1050 erg, ce qui en fait l'un des plus puissants de toute l'histoire des observations. (1 erg est une unité de travail et d'énergie dans le système CGS, équivaut à 10-7 J).
La collision des étoiles a eu lieu il y a 6,3 milliards à 9,1 milliards d'années, et maintenant, compte tenu de l'expansion de l'univers, la galaxie "native" de ces étoiles est à 20 milliards d'années-lumière de nous. Les ondes gravitationnelles d'une source à une telle distance n'ont pas pu être détectées - trop loin. Mais les scientifiques ont étudié en détail la rémanence d'un sursaut gamma : il commence dans un faisceau étroit, puis s'étend progressivement. Dans ce cas, l'angle d'ouverture du faisceau a atteint 16°, et c'est l'une des valeurs les plus élevées pour une courte rafale de rayons gamma. Les chercheurs ont de la chance car le faisceau ne peut être fixé que lorsqu'il est dirigé vers nous, ce qui signifie que plus il est large, plus nous avons de chances de le voir.
De tels événements sont importants pour la chimie de l'espace : de telles collisions d'étoiles forment des éléments lourds, notamment de l'argent, de l'or et du platine. Comme les scientifiques l'ont calculé, la masse d'or formée dans ce cas peut atteindre de 3 à 13 masses terrestres.
Le rapport des scientifiques sur l'événement sera publié dans la revue scientifique Astrophysical Journal Letters.
2022-08-05 15:35:49
Auteur: Vitalii Babkin