Les astronomes qui étudient les observations d'archives d'explosions puissantes appelées sursauts gamma (sursauts gamma ou GRB) ont découvert des motifs lumineux qui indiquent l'existence éphémère d'un superlourd étoile à neutrons avant de s'effondrer dans un trou noir. Cet objet massif s'est probablement formé à la suite de la collision de deux étoiles à neutrons.
"Nous avons recherché ces signaux dans 700 sursauts gamma détectés par le télescope fermi et observatoire NASA Swift et Compton, a expliqué la chercheuse Cecilia Chirenti. - Et ils ont détecté un rayonnement gamma en deux sursauts, qui ont été observés précisément par l'Observatoire de Compton au début des années 1990.
Étoile à neutrons formé lorsque le noyau d'une étoile massive manque de carburant et s'effondre. Cela crée une onde de choc qui emporte le reste de l'étoile dans une explosion de supernova. Les étoiles à neutrons, en règle générale, contiennent plus de masse que notre Soleil, bien qu'elles soient beaucoup plus petites, mais lorsqu'elles dépassent une certaine masse, elles s'effondrent en trous noirs.
Les données obtenues à partir de l'observatoire de Compton, puis des simulations informatiques ont montré que de telles étoiles super lourdes ont environ 20% de masse en plus que le plus massif que les astronomes ont pu mesurer avec précision, et deux fois la taille. Les sursauts gamma courts durent généralement moins de deux secondes, mais libèrent une énergie comparable à l'énergie libérée par toutes les étoiles de notre galaxie en un an environ. Ils peuvent être détectés à une distance de plus d'un milliard d'années-lumière. De plus, la fusion des étoiles à neutrons crée des ondes gravitationnelles.
Des simulations informatiques montrent que lors d'une fusion, les ondes gravitationnelles montrent un brusque saut de fréquence dépassant 1000 Hz. Les signaux sont suffisamment rapides et faibles pour que les observatoires d'ondes gravitationnelles les détectent. Mais Chirenti et son équipe ont émis l'hypothèse que des signaux similaires pourraient apparaître dans l'émission de rayons gamma dans un vortex tourbillonnant de matière lorsque deux étoiles à neutrons fusionnent.
Fermi et Swift n'ont rien détecté de tel, mais l'instrument de l'Observatoire de Compton en 1991 et 1993 vient de repérer ce qui ressemblait à deux sursauts gamma de ce type. La plus grande surface de l'instrument BATSE (Burst And Transient Source Experiment) lui a donné un avantage pour détecter le scintillement qui parlait de la présence d'étoiles à méganeutrons, il a donc fourni la première preuve convaincante que les sursauts gamma se produisent bien au-delà de notre galaxie. . Et en 2000, l'observatoire de rayons gamma de Compton est sorti de son orbite et a été détruit en entrant dans l'atmosphère terrestre.
"Ces résultats sont très importants, car ils créent une base pour les futures mesures d'étoiles à neutrons supermassives par les observatoires d'ondes gravitationnelles", estiment les scientifiques. Des détecteurs sensibles aux ondes gravitationnelles apparaîtront quelque temps avant les années 2030, et d'ici là, les seuls outils disponibles pour étudier l'activité des étoiles à neutrons supermassives seront les simulations informatiques et les observations de rayons gamma.
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