Les sursauts gamma sont les événements les plus brillants de l'univers, et maintenant les astronomes ont pu faire la lumière sur la composition de ces phénomènes spectaculaires, donnant un aperçu de la formation des étoiles lorsque l'univers avait environ un sixième de son âge actuel. L'observatoire de Keck à Hawaï et d'autres astronomes d'installations ont, pour la première fois, identifié des molécules de gaz dans la galaxie hôte d'un sursaut gamma. «Nous voyons clairement l'absorption de deux gaz moléculaires: l'hydrogène et le monoxyde de carbone. Ce sont des gaz que nous associons aux régions de formation d'étoiles dans notre propre galaxie », a déclaré Xavier Prochaska, de l'Université de Californie à Santa Cruz. Lui et son équipe pensent que l'éclatement a explosé derrière un épais nuage moléculaire similaire à ceux qui engendrent des étoiles dans notre galaxie aujourd'hui.
L'explosion, désignée GRB 080607, s'est produite en juin 2008. "Cette explosion nous a donné l'occasion de" goûter "le gaz de formation d'étoiles dans une jeune galaxie à plus de 11 milliards d'années-lumière", a déclaré Prochaska.
Les rayons gamma du GRB 080607 ont déclenché le télescope d'alerte à l'éclatement de Swift peu après 2 h 07 HAE le 7 juin 2008. Swift a calculé la position de l'éclatement, a transmis l'emplacement à un réseau d'observatoires et s'est tourné pour étudier la rémanence.
Cette nuit-là, l'Université de Californie à Berkeley, le professeur Joshua Bloom et les étudiants diplômés Daniel Perley et Adam Miller utilisaient le spectromètre imageur basse résolution sur le télescope Keck I de 10 m à Hawaï. "Parce que les reflets s'estompent rapidement, nous avons vraiment dû bousculer lorsque nous avons reçu l'alerte", explique Perley. "Mais en moins de 15 minutes, nous étions sur la bonne voie et collections des données."
Une paire d'observatoires robotiques a également répondu rapidement. Le télescope d'imagerie infrarouge automatisé Peters (PAIRITEL) financé par la NASA sur le mont Hopkins, en Arizona, et le télescope d'imagerie automatique Katzman (KAIT) au Lick Observatory sur le mont Hamilton, en Californie, ont observé la rémanence de l'éclatement dans les trois minutes suivant l'alerte de Swift.
Le spectre de Keck a établi que l'explosion avait eu lieu à 11,5 milliards d'années-lumière. Le GRB 080607 a explosé alors que l'univers n'avait que 2,2 milliards d'années.
Le nuage moléculaire dans la galaxie hôte de l'éclatement était si dense que moins de 1% de la lumière de la rémanence a pu y pénétrer. «Intrinsèquement, cette rémanence est la deuxième plus brillante jamais vue. C’est la seule raison pour laquelle nous avons pu l’observer », explique Prochaska.
Le criblage à partir de nuages moléculaires épais fournit une explication naturelle aux soi-disant «éclats sombres», qui manquent de rémanences associées. «Nous soupçonnons que des événements antérieurs comme GRB 080607 étaient tout simplement trop faibles pour être observés», explique le membre de l'équipe Yaron Sheffer de l'Université de Toledo, Ohio.
Près de la moitié des raies d'absorption trouvées dans le spectre de Keck ne sont pas identifiées. L'équipe s'attend à ce que leur compréhension fournisse de nouvelles données sur les molécules spatiales les plus simples.
Prochaska et Sheffer ont présenté les résultats aujourd'hui lors de la 213e réunion de l'American Astronomical Society à Long Beach, en Californie. Un document décrivant les résultats paraîtra dans un prochain numéro de Astrophysical Journal Letters.
La plupart des sursauts gamma se produisent lorsque des étoiles massives manquent de combustible nucléaire. Alors que le noyau de l'étoile s'effondre dans un trou noir ou une étoile à neutrons, des jets de gaz traversent l'étoile et dans l'espace. De brillantes rémanences se produisent lorsque les jets chauffent le gaz qui était auparavant rejeté par l'étoile. Parce qu'une étoile massive ne vit que quelques dizaines de millions d'années, elle ne dérive jamais loin de son nuage natal.
Source: NASA
