lundi, 27 mai 2024

L’explosion la plus brillante jamais vue dans l’espace a maintenant une explication

Le Gamma Ray Burst (GRB) anciennement connu sous le nom de GRB 221009A était si efficace qu’il a rapidement été appelé le BOAT (Brightest of All Time). Une toute nouvelle étude révèle une raison pour laquelle une partie de cette luminosité a été remarquablement durable.

Le BOAT n’a pas simplement dépassé les records précédents. Au lieu de cela, il était 70 fois plus lumineux que tout ce que nous avions vu auparavant ; modifiant brièvement l’atmosphère terrestre à partir d’une gamme de 2,4 milliards d’années-lumière. Il a saturé les unités de détection de rayons gamma au point qu’il a fallu des mois de travail de détective même pour développer son intensité réelle. Sa rémanence continue d’être plus brillante à toutes les longueurs d’onde que tout autre GRB connu.

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Pour libérer des quantités aussi incroyables de l’énergie nécessite pratiquement inévitablement de nombreux aspects, et maintenant un article dans Science Advances en ajoute un autre.

Comme d’autres sursauts gamma plus longs, GRB 221009A a été déclenché par la naissance d’un grand vide à la suite de l’effondrement d’une étoile vraiment massive . Dans un univers aussi vaste que le nôtre, des trous noirs naissent tout le temps, il a donc fallu plus que cela pour rendre celui-ci si extraordinaire.

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Un élément précédemment identifié était sa proximité relative, plus proche de nous que 97 % des GRB. Une autre est que, probablement comme tous les GRB, il n’a pas rayonné de la même manière dans toutes les directions, produisant à la place un faisceau pointé directement sur nous. Ce n’est peut-être pas une idée rassurante que des événements aussi efficaces se produisent fréquemment, mais faites plutôt exploser quelqu’un d’autre, mais c’est le cas.

Le nouveau document a identifié un élément supplémentaire pensé : l’interaction avec le produit restant de l’étoile précédente produite un jet structuré.

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Les GRB ne durent pas longtemps – à cinq minutes, le BOAT était aussi le plus long que nous ayons comprendre – cependant, ils produisent des rémanences qui peuvent révéler beaucoup de choses à leur sujet. On pense qu’ils sont entraînés par des jets de produit expulsé.

Une caractéristique déroutante du GRB 221009A était que personne ne pouvait distinguer les bords du jet.

 » Le fondu lent du la rémanence n’est pas particulière à un jet de gaz étroit, et comprendre cela nous a fait croire qu’il y avait une raison supplémentaire à la force de l’explosion, et nos modèles mathématiques l’ont en fait confirmé », a déclaré le Dr Hendrik Van Eerten de l’Université de Bath. dans un rapport.  » Notre travail révèle clairement que le GRB avait une structure distincte, avec des observations exposant progressivement un jet étroit intégré dans un écoulement de gaz plus large où un jet isolé serait normalement attendu. « 

Les grands vides comprennent d’abord juste un partie de la masse de l’étoile précédente, et le reste survit autour d’eux. « Les jets GRB doivent traverser l’étoile qui s’effondre dans laquelle ils se sont formés », a déclaré Van Eerten. « Ce que nous pensons faire la distinction dans ce cas, c’est la quantité de mélange qui a eu lieu entre le produit exceptionnel et le jet, de sorte que le gaz chauffé par choc continue d’apparaître à notre avis tout au long de la méthode à peu près au point que toute signature de jet caractéristique aurait perdu dans l’émission générale de la rémanence. « 

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Van Eerten a gardé à l’esprit que certains brillants GRB précédents de même n’avait pas de signature de jet perceptible. Pourtant, leur rayonnement doit être focalisé – nous ne croyons pas que quoi que ce soit puisse produire l’énergie qu’il nécessiterait aussi brillante dans toutes les directions.

 » Une classe exceptionnelle d’occasions semble exister qui sont à la fois extrêmes et parviennent à masquer la nature dirigée de leur flux de gaz », a déclaré Van Eerten. L’article les explique comme des « jets structurés introduits par un moteur central commun ».

Une prédiction de cette explication est qu’il devrait y avoir des GRB là où nous sommes en dehors du faisceau de l’explosion préliminaire, mais nous pouvons toujours voir ce qui vient plus tard. Les auteurs proposent une recherche de telles rémanences « orphelines ». Diverses conceptions de structure de jet produisent des prévisions généralement différentes sur la fréquence de ces orphelins.

Cela laisse encore sans réponse la question de savoir pourquoi certains GRB le font et d’autres non. Les auteurs pensent que les champs électromagnétiques pourraient être la clé, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires.

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« Nous pensons que c’est une chance unique d’assister à certains de les préoccupations les plus élémentaires concernant ces surtensions, du développement de grands vides aux tests de modèles de matière noire », a inclus le Dr Brendan O’Connor de l’Université du Maryland et de l’Université George Washington.

L’article est publié dans Les avancées scientifiques.

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