Les astronomes ont détecté un puissant sursaut gamma (GRB) provenant d’une paire d’étoiles à neutrons en fusion cachées dans une mini-galaxie inédite. Cette découverte, publiée le 10 mars dans The Astrophysical Journal Letters, apporte des solutions potentielles à deux questions de longue date en astrophysique : l’origine des GRB dans un espace apparemment vide et la répartition des métaux lourds comme l’or et le platine au-delà des grandes galaxies.
Explosion inattendue, origine cachée
Le GRB, baptisé GRB 230906A, a été observé pour la première fois en 2023 par le télescope spatial Fermi Gamma-ray. Initialement, le signal semblait provenir d’une région vide de l’espace, une anomalie puisque la plupart des GRB sont liés à la formation active d’étoiles au sein des grandes galaxies. Une enquête plus approfondie utilisant les télescopes spatiaux Hubble, Chandra et Swift a révélé que l’explosion provenait d’une petite galaxie jusqu’alors non détectée, noyée dans un vaste flux de gaz et de poussière – un vestige d’anciennes collisions galactiques.
Cette mini-galaxie réside dans un flux de débris de 600 000 années-lumière de large, laissés par plusieurs galaxies entrant en collision et déchirées dans l’univers primitif. L’emplacement suggère que les étoiles à neutrons se sont formées il y a environ 700 millions d’années, nées d’étoiles créées à la suite de ce crash cosmique. Comme l’explique Eleonora Troja, co-auteur de l’étude de l’Université de Rome : “Nous avons trouvé une collision dans une collision. La collision de galaxies a déclenché une vague de formation d’étoiles qui, sur des centaines de millions d’années, a conduit à la naissance et finalement à la collision de ces étoiles à neutrons.”
Les deux mystères résolus
Le premier mystère abordé par la découverte est la raison pour laquelle les GRB semblent parfois provenir d’endroits dépourvus de galaxies massives. Les chercheurs suggèrent maintenant que ces sursauts pourraient être fréquents dans les petites galaxies faibles comme celle identifiée, qui sont difficiles à détecter. Ceci explique les anomalies précédemment observées par les astrophysiciens.
Le deuxième mystère concerne la détection peu fréquente de métaux lourds, comme l’or et le platine, en dehors des grandes galaxies. On sait que les fusions d’étoiles à neutrons produisent ces éléments, mais leur présence dans des environnements galactiques plus petits reste déroutante. GRB 230906A prouve que ces métaux peuvent être éjectés dans l’espace intergalactique à partir de systèmes moins massifs, élargissant ainsi notre compréhension de leur distribution cosmique.
Comme le note l’auteur principal de l’étude, Simone Dichiara de Penn State, “Trouver une collision d’étoiles à neutrons là où nous l’avons fait change la donne. Cela pourrait être la clé pour résoudre non pas une, mais deux questions importantes en astrophysique.”
Les résultats soulignent que les événements cosmiques extrêmes tels que les fusions d’étoiles à neutrons ne se limitent pas aux grandes galaxies, remettant en question les hypothèses antérieures sur leur répartition et la formation d’éléments lourds dans l’univers.
