Astrophysique Nouvelle source d’ondes gravitationnelles ?
Lors de la campagne de prise de données, cet été, les instruments Ligo et Virgo auraient observé le signal résultant de la fusion de deux étoiles à neutrons.
La communauté scientifique bruisse d’une rumeur insistante : les interféromètres Ligo, aux États-Unis, et peut-être Virgo, près de Pise, auraient détecté le signal d’une onde gravitationnelle émanant de deux étoiles à neutrons en train de fusionner. Mieux encore, les astronomes ont vu, associée à ce signal, une contrepartie électromagnétique : un sursaut gamma court suivi d’une émission optique. Si les membres de la collaboration Ligo-Virgo se refusent pour le moment à tout commentaire, les demandes de temps d’observation sur différents télescopes pour observer la galaxie NGC 4993, où s’est apparemment produit l’événement, rendent cette rumeur plus que crédible. Les sursauts gamma font partie des sources astrophysiques qui sont restées longtemps énigmatiques. Dans les années 1960, les satellites militaires américains Vela, chargés de surveiller les essais nucléaires, détectent de puissants flashs gamma. Quand les données sont déclassifiées, en 1973, on comprend que les « sursauts gamma » sont des sources astrophysiques. D’où viennent-ils ? Après un long débat et d’autres observations, il ne fait plus de doute que leur origine est extragalactique.
Projets de satellites gamma
Deux types de sursauts sont détectés : les sursauts courts – entre 0,1 et 2 secondes – et les sursauts longs – plus de deux secondes. Si les seconds résultent vraisemblablement de l’implosion d’une étoile massive – dite de Wolf-Rayet –, les théoriciens imaginent que les premiers sont le fruit de la fusion de deux étoiles à neutrons. Ce qui a été vu serait donc la première preuve directe de l’association entre sursaut gamma court et coalescence d’étoiles à neutrons. Le sursaut, baptisé GRB170817A, s’est produit à 130 millions d’années-lumière dans la galaxie NGC 4993, qui est donc scrutée minutieusement depuis le mois d’août. « Ce sursaut est très faible pour une source aussi proche », estime Robert Mochkovitch, de l’Institut d’astrophysique de Paris. Ce spécialiste des sursauts gamma mise sur le fait que ce qu’on a vu n’est pas le jet direct de rayonnement gamma – très focalisé –, mais une émission vue de côté, inaccessible dans les événements plus lointains. C’est une grande chance d’avoir observé un sursaut gamma aussi proche, associé à un signal d’ondes gravitationnelles et à une contrepartie dans le visible. « Habituellement, les sursauts gamma courts que l’on observe sont beaucoup plus éloignés », conclut Robert Mochkovitch. Nul doute que tous les astrophysiciens sont dans l’attente d’une confirmation qui renforcera les projets de satellites gamma – telle la mission franco-chinoise Svom, en préparation pour un lancement en 2021 – et qui montrera que l’observation des ondes gravitationnelles est en train de devenir une source extraordinaire de découvertes.