Le vaisseau spatial Integral de l'Agence spatiale européenne a capturé l'un des sursauts de rayons gamma les plus brillants jamais vus. Les astronomes pensent également que l’explosion a soulevé une partie du champ magnétique du moteur central dans l’espace. Le GRB a atteint la Terre le 19 décembre 2004 et depuis lors, l'équipe Integral a minutieusement disséqué les données.
Integral, un observatoire de rayons gamma en orbite, a enregistré l'ensemble de l'événement GRB de 2004, fournissant des informations sur ce qui pourrait s'avérer être l'un des plus importants sursauts de rayons gamma (GRB) observés ces dernières années. Au fur et à mesure de la collecte des données, les astronomes ont vu la rafale de 500 secondes atteindre une brillance extraordinaire.
«Il fait partie des 1% des GRB les plus brillants que nous ayons vus», explique Diego Götz, CEA Saclay, France, qui a dirigé l'enquête.
La luminosité de l'événement, connue sous le nom de GRB 041219A, a permis à l'équipe d'étudier la polarisation des rayons gamma. La polarisation fait référence à la direction préférée dans laquelle l'onde de rayonnement oscille. Par exemple, les lunettes de soleil Polaroid fonctionnent avec la lumière visible en ne laissant passer qu'une seule direction de polarisation, empêchant la majeure partie de la lumière d'entrer dans nos yeux.
L'équipe a montré que les rayons gamma étaient fortement polarisés et variaient énormément en niveau et en orientation.
On pense que le souffle d'un GRB est produit par un jet de gaz se déplaçant rapidement à proximité du moteur central; probablement un trou noir créé par l'effondrement de l'étoile massive. La polarisation est directement liée à la structure du champ magnétique dans le jet. C'est donc l'un des meilleurs moyens pour les astronomes d'étudier comment le moteur central produit le jet. Götz a déclaré qu'il existe un certain nombre de façons dont cela pourrait se produire.
Dans le premier scénario, le jet transporte une partie du champ magnétique du moteur central dans l'espace. Une seconde implique que le jet génère le champ magnétique loin du moteur central. Un troisième concerne le cas extrême où le jet ne contient pas de gaz uniquement de l'énergie magnétique, et un quatrième scénario implique que le jet se déplace à travers un champ de rayonnement existant.
Dans chacun des trois premiers scénarios, la polarisation est générée par ce que l'on appelle le rayonnement synchrotron. Le champ magnétique emprisonne les particules, appelées électrons, et les oblige à spirale, libérant un rayonnement polarisé. Dans le quatrième scénario, la polarisation est transmise par les interactions entre les électrons dans le jet et les photons dans le champ de rayonnement existant.
Götz estime que les résultats Integral favorisent un modèle synchrotron et, parmi ces trois, le scénario le plus probable est le premier, dans lequel le jet soulève le champ magnétique du moteur central dans l’espace. «C'est le seul moyen simple de le faire», dit-il.
Ce que Götz aimerait le plus faire, c'est mesurer la polarisation pour chaque GRB, pour voir si le même mécanisme s'applique à tous. Malheureusement, de nombreux GRB sont trop faibles pour que l'instrumentation actuelle réussisse. Même l'instrument IBIS de pointe sur Integral ne peut enregistrer l'état de polarisation des rayons gamma que si une source céleste est aussi brillante que GRB 041219A.
"Donc, pour le moment, nous devons simplement attendre le prochain gros", dit-il.
Source: ESA
