Quand une étoile massive dans une galaxie lointaine s'effondre, former un trou noir, deux jets géants de plasma émettant de la lumière jaillissent de son cœur. Ces sursauts gamma (GRB) extrêmement brillants sont les explosions les plus puissantes de l'univers, et quand un jet pointe vers la Terre, la rémanence peut être détectée à partir de télescopes terrestres et spatiaux. La matière ne se catapulte pas simplement d'une étoile en explosion, il accélère à des vitesses ultra-élevées le long du faisceau étroit du jet de rayons gamma, laissant l'astrophysique perplexe quant à la source d'énergie à l'origine de ces explosions extraordinaires. Aujourd'hui, une nouvelle étude internationale menée par l'Université de Bath promet de faire la lumière sur ce mystérieux phénomène.

De nombreux astronomes sont favorables à une explication des GRB basée sur le modèle de jet baryonique. Cela indique que des collisions violentes répétées entre le matériau projeté lors de l'explosion et le matériau entourant l'étoile mourante produisent le flash de rayons gamma et la rémanence qui s'estompe qui s'ensuit - les braises mourantes de la boule de feu en expansion.

Une seconde hypothèse, appelé modèle magnétique, postule qu'un énorme, le champ magnétique primordial dans l'étoile s'effondre quelques secondes après l'explosion initiale, libérant de l'énergie pour alimenter l'explosion prodigieuse.

Maintenant, pour la première fois, une équipe internationale de chercheurs a trouvé des preuves soutenant ce modèle magnétique. Travaillant en collaboration avec des chercheurs du Royaume-Uni, Italie, Slovénie, Russie, Afrique du Sud et Espagne, Les astrophysiciens de Bath ont examiné les données de l'effondrement d'une étoile massive dans une galaxie distante de 4,5 milliards d'années-lumière. Ils ont été alertés de l'effondrement de l'étoile après que son flash de rayons gamma (nommé GRB 190114C) a été détecté par l'observatoire spatial Neil Gehrels Swift de la NASA.

Les chercheurs ont noté un niveau de polarisation étonnamment bas dans le sursaut gamma juste après l'effondrement de l'étoile, indiquant que le champ magnétique de l'étoile avait été détruit lors de l'explosion.

Nuria Jordana-Mitjans, auteur principal de la Journal d'astrophysique papier, et titulaire de la bourse d'études supérieures Hiroko et Jim Sherwin en astrophysique, a déclaré :« D'après des études antérieures, nous nous attendions à détecter une polarisation aussi élevée que 30% au cours des cent premières secondes après l'explosion. Nous avons donc été surpris de mesurer seulement 7,7 % de moins d'une minute après la rafale, suivi d'une chute soudaine à 2% peu de temps après."

Elle a ajouté:"Cela nous dit que les champs magnétiques se sont effondrés de manière catastrophique juste après l'explosion, libérant leur énergie et alimentant la lumière vive détectée à travers le spectre électromagnétique."

Les GRB sont détectés par des satellites dédiés en orbite autour de la Terre, Cependant, personne ne peut prédire où ou quand un GRB apparaîtra, les scientifiques s'appuient donc sur des télescopes robotiques autonomes à réponse rapide pour capter la lumière qui s'estompe rapidement de la rémanence. Quelques secondes après que l'observatoire de la NASA ait identifié GRB 190114C, des télescopes robotiques situés aux îles Canaries et en Afrique du Sud ont reçu la notification de découverte de la NASA et ont été rejointoyés. A moins d'une minute de la découverte du GRB, les télescopes recueillaient des données sur les émissions.

Professeur Carole Mundell, directeur de l'Astrophysique à l'Université de Bath et co-auteur de la recherche, a déclaré : « Nos systèmes de télescopes innovants sont entièrement autonomes, sans humain dans la boucle, ils ont donc commencé très rapidement et ont commencé à observer le GRB presque immédiatement après sa découverte par le satellite Swift. »

Le professeur Mundell a poursuivi :« Il est remarquable que dans le confort de nos propres maisons, nous avons pu découvrir l'importance des champs magnétiques primordiaux pour alimenter une explosion cosmique dans une galaxie lointaine."