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Une mystérieuse explosion détectée dans une galaxie lointaine intrigue les astronomes

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Observation de Chandra de la région du champ profond de Chandra sud où l'explosion de rayons X a été détectéePhoto Fotolia

À l'aide de l'Observatoire à rayons X Chandra, des astronomes ont détecté une mystérieuse explosion venant d'une galaxie située à 10,7 milliards d'années-lumière de la Terre. Le phénomène présente des propriétés inhabituelles qui n'ont encore jamais été observées.

C'est un nouveau mystère cosmique que viennent de révéler des astronomes. Dans une galaxie lointaine, ceux-ci ont découvert l'existence d'une explosion de rayons X dont ils n'arrivent pas à déterminer la nature. Et pour cause, l'explosion présente des propriétés intrigantes que les scientifiques n'avaient encore jamais rencontrées auparavant.

C'est en octobre 2014 que tout a commencé lorsqu'une équipe a repéré cette source de rayons X particulièrement puissante. «Cette source a représenté une merveilleuse surprise que nous avons accidentellement découverte», dans l'image rayons X de notre univers la plus profonde jamais réalisée, a expliqué Niel Brandt de l'Université d'État de Pennsylvanie.

Observée grâce à  l'Observatoire à  rayons X Chandra de la NASA, cette source est apparue dans une région du ciel appelée champ profond de Chandra sud (CDF-S) mais de façon très temporaire.

Devenue 1 000 fois plus brillante en quelques heures

En examinant les données, les astronomes se sont aperçus qu'avant octobre 2014, le phénomène n'était pas observé dans les rayons X. Mais une fois apparue, la source est devenue au moins 1 000 fois plus brillante en quelques heures, avant de re-disparaitre à peine un jour après, repassant sous la sensibilité de détection de l'observatoire Chandra.

Grâce à des données livrées par les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer, les scientifiques ont déterminé que l'évènement semblait provenir d'une petite galaxie très pâle située à environ 10,7 milliards d'années de la Terre. Plus impressionnant, ils ont constaté que la source de rayons X a produit l'espace de quelques minutes 1 000 fois plus d'énergie que toutes les étoiles de la galaxie.

«Depuis la découverte de cette source, nous luttons à  comprendre son origine», a déclaré Franz Bauer de l'Université pontificale catholique du Chili. «C'est comme si nous faisions face à un puzzle mais nous n'avons pas toutes les pièces».   

L'un des phénomènes les plus puissants de l'Univers ?

Pour expliquer la nature de cette source, les astronomes considèrent actuellement trois théories dont deux font intervenir un sursaut de rayons gamma (en anglais, gamma-ray burst ou GRB). Aussi bref qu'aléatoire, ce type d'explosion est l'un des phénomènes les plus puissants détectés dans l'Univers. 

Les GRBs peuvent être causés par l'effondrement d'une étoile massive ou la fusion d'une étoile à neutrons avec une autre étoile à neutrons ou un trou noir. Si le faisceau est orienté vers la Terre, une bouffée de rayons gamma est détecté. Au fur et à  mesure qu'il s'étend, il perd ensuite de l'énergie et produit des rayonnements plus faibles notamment dans les rayons X.

Selon les astronomes, il est possible que la source soit un GRB qui n'est pas orienté vers la Terre ou qui serait caché par la petite galaxie. Deux cas qui n'ont encore jamais été observés, d'où le caractère potentiellement nouveau. Néanmoins, ils évoquent aussi une troisième possibilité : celle qu'il s'agisse d'un trou noir de taille moyenne ayant détruit une naine blanche. 

A la recherche de nouvelles données

Le problème est «qu'aucune de ces idées ne collent parfaitement aux données», a relevé Ezequiel Treister, co-auteur de l'étude repris dans un communiqué. Avant et depuis 2014, la source de rayons X n'est plus apparue dans les données de Chandra du CDF-S. De même, aucun évènement similaire n'a été détecté dans les autres régions du ciel observées.

Si des sources de rayons X inexpliquées ont déjà  été identifiées par le passé, celle-ci présente des propriétés différentes, notamment celle d'être apparue dans une galaxie petite et jeune, et sous la forme d'une explosion unique de plusieurs heures. «Nous pourrions avoir observé un nouveau type d'évènement cataclysmique», a commenté Kevin Schawinski de l'École polytechnique fédérale de Zurich en Suisse.

«Quoi que ce soit, nous avons besoin de bien plus d'observations pour déterminer ce que nous observons", a-t-il ajouté. Pour en savoir plus, les astronomes prévoient ainsi d'explorer les données du télescope spatial européen XMM-Newton et du satellite Swift de la NASA afin de trouver des traces d'un évènement similaire survenu dans l'Univers et qui aurait échappé aux chercheurs à cause de sa courte durée.



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