Introduction
Le satellite franco-chinois SVOM a détecté en mars un sursaut gamma d'origine cosmique dont les photons ont voyagé pendant environ 13 milliards d'années avant d'atteindre les instruments. L'événement a été identifié par la chaîne d'alerte de la mission et suivi par plusieurs observatoires au sol.
Mission SVOM
La mission SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor) a été lancée en juin 2024. Elle est conçue pour détecter et localiser des sursauts gamma et pour permettre l'orientation rapide de télescopes au sol et d'autres instruments spatiaux vers leurs contreparties dans différentes longueurs d'onde.
Détection et observations
Le signal initial, de quelques dizaines de secondes, a été détecté par les instruments de SVOM. Après ce flash gamma, la source a continué d'émettre de façon décroissante dans d'autres domaines du spectre électromagnétique : rayons X, optique, infrarouge et radio. Ces émissions de longue durée ont permis de localiser la source et d'organiser des observations de suivi par des télescopes au sol.
Les équipes de la mission ont reçu l'alerte et ont sollicité d'autres observatoires pour effectuer des mesures complémentaires. Le Very Large Telescope (VLT) a contribué aux observations de suivi, après un délai d'environ 17 heures entre l'alerte initiale et le pointage du VLT.
Interprétation et caractéristiques physiques
L'analyse des données indique que le signal provient d'un sursaut gamma émis à une époque où l'Univers était jeune, à un âge cosmologique correspondant à environ 700 millions d'années après le Big Bang. Les photons ont ainsi parcouru près de 13 milliards d'années avant d'être enregistrés.
Les sursauts gamma de ce type sont généralement associés à l'effondrement d'étoiles massives ou à la fusion d'objets compacts. Pour produire un sursaut de grande luminosité à un tel décalage vers le rouge, l'étoile à l'origine de l'effondrement peut avoir eu une masse initiale étendue, de l'ordre de plusieurs dizaines à une centaine de masses solaires selon les estimations présentées par les chercheurs impliqués.
Ces événements impliquent l'accélération de matière à des vitesses proches de la vitesse de la lumière et dégagent des quantités d'énergie extrêmement élevées, comparables à des puissances stellaires cumulées très importantes sur de courtes durées. Les rayonnements émis pendant le sursaut servent également de sonde pour étudier la matière et les conditions physiques traversées entre la source et la Terre.
Implications scientifiques et perspectives
L'observation permet d'étudier la physique des jets relativistes et les conditions régnant dans l'Univers primitif, notamment la composition chimique des premières générations d'étoiles et la production des premiers éléments lourds. Des observations plus rapides des contreparties après l'alerte peuvent améliorer la qualité des données et la précision des mesures.
Les équipes de SVOM estiment que la mission pourrait détecter d'autres sursauts gamma lointains à un rythme potentiel d'un à deux événements par an, sous réserve de la coordination des observations de suivi et de la rapidité de la réponse des instruments au sol.
