Ce graphique montre la contrepartie aux rayons X de la source d'ondes gravitationnelles GW170817, produit par la fusion de deux étoiles à neutrons. L'image de gauche est la somme des observations avec l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA prises fin août et début septembre 2017, et l'image de droite est la somme des observations de Chandra prises au début de décembre 2017. La contrepartie aux rayons X de GW170817 est montrée en haut à gauche de sa galaxie hôte, NGC 4993, situé à environ 130 millions d'années-lumière de la Terre. La contrepartie est devenue environ quatre fois plus brillante en trois mois. GW170817 a été observé pour la première fois le 17 août, 2017. Crédit :NASA/CXC/McGill/J.Ruan et al.
La rémanence de la fusion distante d'étoiles à neutrons détectée en août dernier a continué de s'éclaircir - à la grande surprise des astrophysiciens qui étudient les conséquences de la collision massive qui s'est produite à environ 138 millions d'années-lumière et a envoyé des ondes gravitationnelles ondulant à travers l'univers.
De nouvelles observations de l'observatoire à rayons X Chandra en orbite de la NASA, signalé dans Lettres de revues astrophysiques , indiquent que le sursaut de rayons gamma déclenché par la collision est plus complexe que les scientifiques ne l'avaient initialement imaginé.
« Habituellement, lorsque nous voyons un court sursaut gamma, l'émission de jet générée devient brillante pendant une courte période lorsqu'elle s'écrase dans le milieu environnant - puis s'estompe lorsque le système cesse d'injecter de l'énergie dans le flux sortant, " dit l'astrophysicien de l'Université McGill Daryl Haggard, dont le groupe de recherche a dirigé la nouvelle étude. "Celui-ci est différent; ce n'est certainement pas simple, jet étroit plain-Jane."
Théorie du cocon
Les nouvelles données pourraient être expliquées en utilisant des modèles plus compliqués pour les restes de la fusion des étoiles à neutrons. Une possibilité :la fusion a lancé un jet qui a chauffé par choc les débris gazeux environnants, créant un « cocon » chaud autour du jet qui a brillé sous les rayons X et la lumière radio pendant de nombreux mois.
Les observations aux rayons X concordent avec les données d'ondes radio rapportées le mois dernier par une autre équipe de scientifiques, qui a constaté que ces émissions de la collision ont également continué à s'éclaircir au fil du temps.
Alors que les radiotélescopes ont pu surveiller la rémanence tout au long de l'automne, Les observatoires à rayons X et optiques n'ont pas pu le regarder pendant environ trois mois, parce que ce point dans le ciel était trop proche du Soleil pendant cette période.
"Quand la source a émergé de cet angle mort dans le ciel début décembre, notre équipe Chandra a sauté sur l'occasion pour voir ce qui se passait, " dit John Ruan, chercheur postdoctoral à l'Institut spatial McGill et auteur principal du nouvel article. "Assez sur, la rémanence s'est avérée plus brillante dans les longueurs d'onde des rayons X, comme c'était à la radio."
Casse-tête de physique
Ce schéma inattendu a déclenché une ruée parmi les astronomes pour comprendre quelle physique est à l'origine de l'émission. "Cette fusion d'étoiles à neutrons ne ressemble à rien de ce que nous avons vu auparavant, " dit Melania Nynka, un autre chercheur postdoctoral de McGill. "Pour les astrophysiciens, c'est un cadeau qui semble continuer à offrir. » Nynka a également co-écrit le nouvel article, ainsi que des astronomes de l'Université Northwestern et de l'Université de Leicester.
La fusion d'étoiles à neutrons a été détectée pour la première fois le 17 août par le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) basé aux États-Unis. Le détecteur européen Virgo et quelque 70 observatoires terrestres et spatiaux ont permis de confirmer la découverte.
La découverte a ouvert une nouvelle ère en astronomie. C'était la première fois que des scientifiques pouvaient observer un événement cosmique avec à la fois des ondes lumineuses - la base de l'astronomie traditionnelle - et des ondes gravitationnelles, les ondulations de l'espace-temps prédites il y a un siècle par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein. Fusions d'étoiles à neutrons, parmi les objets les plus denses de l'univers, seraient responsables de la production d'éléments lourds tels que l'or, platine, et argent.
