Communiqué de presse

Des astronomes observent une mystérieuse explosion de rayons gamma, différente de toutes celles détectées auparavant

9 septembre 2025

Les astronomes ont détecté une explosion de rayons gamma qui s'est répétée plusieurs fois au cours d'une journée, un événement sans précédent. La source de ce puissant rayonnement a été découverte en dehors de notre galaxie, son emplacement ayant été localisé par le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral. Les sursauts gamma (GRB) sont les explosions les plus puissantes de l'Univers, généralement causées par la destruction explosive d'étoiles. Mais aucun scénario connu ne permet d'expliquer complètement ce nouveau GRB, dont la nature réelle reste un mystère.

Selon Antonio Martin-Carrillo, astronome à l'University College Dublin, en Irlande, et coauteur principal d'une étude sur ce signal récemment publiée dans The Astrophysical Journal Letters, ce GRB est « différent de tous ceux observés au cours des 50 dernières années ».

Les sursauts gamma sont les explosions les plus énergétiques de l'Univers. Ils sont produits lors d'événements dévastateurs, tels que la mort d'étoiles massives dans de puissantes explosions ou leur destruction par des trous noirs, entre autres. Ils durent généralement de quelques millisecondes à quelques minutes, mais ce signal — GRB 250702B [1] — a duré environ une journée. « C'est 100 à 1 000 fois plus long que la plupart des sursauts gamma », explique Andrew Levan, astronome à l'université Radboud, aux Pays-Bas, et coauteur principal de l'étude.

« Plus important encore, les sursauts gamma ne se répètent jamais, car l'événement qui les produit est dévastateur », explique Antonio Martin-Carrillo. L'alerte initiale concernant ce sursaut gamma a été donnée le 2 juillet par le télescope spatial Fermi de la NASA. Fermi a détecté non pas un, mais trois sursauts provenant de cette source en l'espace de quelques heures. Rétrospectivement, il a également été découvert que la source avait été active presque un jour plus tôt, comme l'a observé Einstein Probe, une mission de télescope spatial à rayons X menée par l'Académie chinoise des sciences en collaboration avec l'Agence Spatiale Européenne (ESA) et l'Institut Max Planck pour la physique extraterrestre. Un GRB aussi long et répétitif n'avait jamais été observé auparavant.

Ces observations n'ont fourni qu'une localisation approximative du GRB, qui se trouvait vers le plan de notre galaxie, dense en étoiles. L'équipe s'est donc tournée vers le VLT de l'ESO pour localiser précisément la source réelle dans cette zone. « Avant ces observations, l'opinion générale au sein de la communauté était que ce GRB devait provenir de l'intérieur de notre galaxie. Le VLT a fondamentalement changé ce paradigme », explique Andrew Levan, qui est également affilié à l'université de Warwick, au Royaume-Uni.

À l'aide de la caméra HAWK-I du VLT, ils ont trouvé des preuves que la source pourrait en réalité se trouver dans une autre galaxie. Cela a ensuite été confirmé par le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA. « Ce que nous avons découvert était encore plus fascinant : le fait que cet objet soit extragalactique signifie qu'il est considérablement plus puissant », explique Antonio Martin-Carrillo. La taille et la luminosité de la galaxie hôte suggèrent qu'il pourrait se trouver à quelques milliards d'années-lumière, mais davantage de données sont nécessaires pour affiner cette estimation.

La nature de l'événement à l'origine de ce GRB reste inconnue. Un scénario possible serait l'effondrement sur lui-même d'une étoile massive, libérant ainsi d'énormes quantités d'énergie. « S'il s'agit d'une étoile massive, cet effondrement serait sans précédent », explique Andrew Levan, car dans ce cas, le sursaut gamma n'aurait duré que quelques secondes. Une autre hypothèse serait qu'une étoile déchirée par un trou noir ait produit un sursaut gamma d'une durée d'une journée, mais pour expliquer les autres propriétés de l'explosion, il faudrait qu'une étoile inhabituelle ait été détruite par un trou noir encore plus inhabituel. [2]

Pour en savoir plus sur ce sursaut gamma, l'équipe a surveillé les conséquences de l'explosion à l'aide de différents télescopes et instruments, notamment le spectrographe X-shooter du VLT et le télescope spatial James Webb, un projet conjoint de la NASA, de l'ESA et de l'Agence spatiale canadienne. Le fait d'avoir identifié que cette explosion ait eu lieu dans une autre galaxie sera essentiel pour en déchiffrer les causes. « Nous ne savons toujours pas ce qui a provoqué ce phénomène, mais grâce à ces recherches, nous avons fait un grand pas en avant dans la compréhension de cet objet extrêmement inhabituel et passionnant », déclare Antonio Martin-Carrillo.

Notes

[1] Également connu sous le nom de GRB 250702BDE. Les sursauts gamma sont nommés à l'aide d'un numéro indiquant la date à laquelle ils ont été détectés, suivi d'une lettre si plusieurs sursauts ont été observés le même jour. Les sursauts B, D et E sont tous liés au même objet.

[2] Les auteurs privilégient un scénario dans lequel une naine blanche aurait été déchiquetée par un trou noir dit « de masse intermédiaire ». Une naine blanche est le petit noyau qui refroidit lentement après la mort d'une étoile comme notre Soleil. Les trous noirs de masse intermédiaire ont une masse comprise entre 100 et 100 000 fois celle du Soleil. La plupart des trous noirs connus ont une masse nettement supérieure ou inférieure à celle-ci, et les trous noirs de masse intermédiaire restent un type d'objet mal compris.

Plus d'informations

Cette recherche a été présentée dans l'article « The day long, repeating GRB 250702B: A unique extragalactic transient » (doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/adf8e1) publié dans The Astrophysical Journal Letters.

L'équipe est composée de : A. J. Levan (Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University, The Netherlands [Radboud]), A. Martin-Carrillo (School of Physics and Centre for Space Research, University College Dublin, Ireland [UCD]), T. Laskar (Department of Physics & Astronomy, University of Utah, USA), R. A. J. Eyles-Ferris (School of Physics and Astronomy, University of Leicester, UK [Leicester]), A. Sneppen (Niels Bohr Institute, University of Copenhagen [NBI] and The Cosmic Dawn Centre [DAWN], Denmark), M. E. Ravasio (Radboud and INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Italy [INAF-Brera]), J. C. Rastinejad (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics [CIERA] and Department of Physics and Astronomy, Northwestern University, USA), J. S. Bright (Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford, UK), F. Carotenuto (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Italy [INAF-Roma]), A. A. Chrimes (European Space Agency [ESA], European Space Research and Technology Centre [ESTEC], The Netherlands, and Radboud), G. Corcoran (UCD), B. P. Gompertz (School of Physics and Astronomy and Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham, UK [UBham]), P. G. Jonker (Radboud), G. P. Lamb (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, UK), D. B. Malesani (NBI and DAWN), A. Saccardi (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, France), J. Sánchez-Sierras (Radboud), B. Schneider (Aix Marseille Univ., CNRS, CNES, LAM, France [amU]), S. Schulze (CIERA), N. R. Tanvir (Leicester), S. D. Vergani (LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, France), D. Watson (NIB and DAWN), J. An (National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences [NAOC] and School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences, Chinese Academy of Sciences, China), F. E. Bauer (Instituto de Alta Investigación, Universidad de Tarapacá, Chile), S. Campana (INAF-Brera), L. Cotter (UCD), J. N. D. van Dalen (Radboud), V. D’Elia (Space Science Data Center - Agenzia Spaziale Italiana, Italy), M. De Pasquale (MIFT Department, University of Messina, Italy), A. de Ugarte Postigo (amU), Dimple (UBham), D. H. Hartmann (Clemson University, Department of Physics and Astronomy, USA), J. Hjorth (DARK, NIB), L. Izzo (INAF, Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Italy and DARK, NIB), P. Jakobsson (Centre for Astrophysics and Cosmology, Science Institute, University of Iceland, Iceland), A. Kumar (Department of Physics, Royal Holloway - University of London, UK), A. Melandri (INAF-Roma), P. O’Brien (Leicester), S. Piranomonte (INAF-Roma), G. Pugliese (Anton Pannekoek Institute of Astronomy, University of Amsterdam, The Netherlands), J. Quirola-Vásquez (Radboud), R. Starling (Leicester), G. Tagliaferri (INAF-Brera), D. Xu (NAOC) et M. E. Wortley (UBham).  

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Contacts

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Department of Astrophysics, Radboud University
Nijmegen, The Netherlands
Courriel: a.levan@astro.ru.nl

Antonio Martin-Carrillo
School of Physics and Centre for Space Research, University College Dublin
Dublin, Ireland
Courriel: antonio.martin-carrillo@ucd.ie

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