Sursaut gamma trop long

Le sursaut gamma GRB 211211A est atypique : sa durée correspond à celle d’un sursaut dit « long », mais ses caractéristiques sont celles d’un sursaut court. Il résulte probablement de la fusion de deux étoiles à neutrons. Les grandes quantités de matière expulsées ont produit une kilonova (en rouge) puis deux jets (en jaune).

1 Il ne lui a pas fallu plus de cinquante secondes pour tout chambouler. Le coupable ? Le sursaut gamma GRB 211211A, une explosion lumineuse très énergétique survenue à près de 1 milliard d’années-lumière. Observé le 11 décembre 2021, d’abord par le télescope spatial Swift, cette bouffée électromagnétique se classe, par sa durée, dans la catégorie des sursauts gamma longs (par opposition aux sursauts courts qui, eux, durent moins de deux secondes). Suite à cette détection, Eleonora Troja, de l’université de Rome Tor Vergata, et ses collègues, ainsi que d’autres équipes, ont réalisé des analyses poussées du sursaut. Et leurs résultats sont pour le moins inattendus : GRB 211211A a beau être long, il a toutes les caractéristiques d’un sursaut court !

2 Un sursaut gamma se produit lors de la formation d’un trou noir, mais sa durée dépend de l’événement qui a conduit à la formation de ce nouvel astre. « Soit le trou noir est la conséquence de l’explosion d’une étoile massive en supernova, et alors le sursaut est long. Soit il fait suite à la fusion de deux étoiles à neutrons, et alors il est court », explique Frédéric Daigne, chercheur à l’institut d’astrophysique de Paris. Or, bien que de longue durée, le sursaut GRB 211211A présente un spectre électromagnétique suggérant la formation d’une kilonova, qui résulte de la synthèse d’éléments très lourds par capture de neutrons très énergétiques. « La kilonova est une signature très claire de la fusion d’étoiles à neutrons », note l’astrophysicien.

3 Mais, dès lors, comment expliquer GRB 211211A ? Des scénarios sont déjà esquissés, par exemple avec la formation d’un magnétar après la coalescence des étoiles à neutrons. « Mais il est trop tôt pour conclure, et d’autres hypothèses seront proposées dans les mois à venir », souligne Frédéric Daigne.