Sursauts gamma, des éclairs courts et intenses de rayonnement énergétique provenant de l'espace extra-atmosphérique, sont les explosions les plus brillantes de l'univers. Comme les rayons gamma sont bloqués par l'atmosphère, les sursauts ont été découverts accidentellement à la fin des années 60 par les satellites Vela, satellites de défense envoyés pour surveiller les explosions nucléaires d'origine humaine dans l'espace.

Depuis leur découverte, les sursauts ont été au centre de l'attention avec plusieurs satellites dédiés lancés pour explorer leur origine. À la fin des années 90, on s'est rendu compte que de longs sursauts (plus de quelques secondes) surviennent lors de la mort et de l'effondrement d'étoiles massives, tandis qu'au cours de la première décennie de ce siècle, il a été constaté que des sursauts plus courts (d'une durée inférieure à quelques secondes) surviennent lors de fusions d'étoiles à neutrons. Cette dernière réalisation a été confirmée de façon spectaculaire il y a deux ans avec des observations simultanées d'ondes gravitationnelles par les détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO et Virgo et une courte rafale par deux satellites, Fermi de la NASA et Integral de l'ESA.

Encore de nombreux mystères impliquant ces sursauts subsistaient. La question de savoir comment le rayonnement à haute énergie est produit était particulièrement déroutante. En janvier dernier, un détecteur de rayons gamma à bord du satellite Neil Gehrels Swift de la NASA a détecté GRB 190114C, un éclat lumineux qui a eu lieu il y a 4,5 milliards d'années dans une galaxie lointaine. Suite à un déclencheur de Swift, le télescope MAGIC, un détecteur Cherenkov à l'observatoire Roque de los Muchachos à La Palma, Espagne, s'est dirigé vers l'emplacement du sursaut et a détecté des photons d'énergie extrêmement élevée (à des énergies de TeV) en provenance de celui-ci. Les photons TeV à ultra haute énergie, qui ont été observés environ 50 secondes après l'émission rapide, dans la phase dite de rémanence, étaient au moins 10 fois plus énergétiques que les photons les plus énergétiques détectés précédemment à partir de n'importe quel sursaut.

À ce jour, seules les données préliminaires des observations MAGIC ont été publiées. Toujours, Le professeur Evgeny Derichev de l'Institut de physique appliquée de Nijni Novogorod et le professeur Tsvi Piran de l'Université hébraïque de Jérusalem ont combiné ces données avec des observations de photons de plus basse énergie (rayons X) effectuées par le Neil Gehrels Swift et ont montré qu'elles révéler les détails du mécanisme d'émission. Dans un article publié aujourd'hui dans le Lettres de revues astrophysiques , les auteurs montrent que le rayonnement observé doit provenir d'un jet se déplaçant à 0,9999 la vitesse de la lumière vers nous. Le rayonnement de haute énergie observé par MAGIC a été émis par des électrons accélérés à des énergies TeV dans le jet. Le processus d'émission peut également être identifié :il s'agit du « mécanisme de Compton inverse » dans lequel des électrons de très haute énergie entrent en collision avec des photons de basse énergie et augmentent leur énergie. Remarquablement, les mêmes électrons relativistes produisent également les photons "graines" de basse énergie via le rayonnement synchrotron.

"MAGIC a trouvé la pierre de Rosette des sursauts gamma, " explique le Pr Piran. " Cette détection unique nous permet pour la première fois de discriminer entre différents modèles d'émission et de découvrir quelles sont les conditions exactes de l'explosion. Nous pouvons également comprendre maintenant pourquoi un tel rayonnement n'a pas été observé dans le passé." Les futurs télescopes Cherenkov tels que le projet Cherenkov Telescope Array, un projet multinational en construction, sera beaucoup plus sensible que MAGIC. La détection actuelle suggère que de nombreux autres événements de ce type seront détectés à l'avenir et continueront à faire la lumière sur ce mystère cosmique.