Suivi rapide de la rémanence optique de l'un des sursauts gamma courts confirmés les plus éloignés (SGRB), considéré comme la fusion de deux étoiles à neutrons, jette un nouvel éclairage sur ces objets énigmatiques. Les constats, réalisé par l'Observatoire international des Gémeaux, un programme du NOIRLab de la NSF, a confirmé la distance de l'objet et l'a placé carrément à l'époque du midi cosmique, quand l'Univers était dans son "adolescence" et formait rapidement des étoiles. L'apparition d'un SGRB si tôt dans l'histoire de l'Univers pourrait modifier les théories sur leur origine, en particulier combien de temps il faut à deux étoiles à neutrons pour fusionner pour produire ces événements puissants. Les SGRBs précisément localisés sont rares, généralement, seuls 7 à 8 sont détectés par an, et c'est le SGRB haute confiance le plus éloigné avec une détection de rémanence optique.

Les chercheurs ont utilisé le télescope Gemini North de 8,1 mètres pour mesurer la rémanence optique de l'un des sursauts gamma (SGRB) les plus éloignés jamais étudiés. Pensé pour résulter de la fusion de deux étoiles à neutrons, Les SGRB sont des événements cataclysmiques qui sont presque insondables en termes de propriétés de base, émettant d'énormes quantités d'énergie en une seconde environ. Observations des Gémeaux d'un nouveau, SGRB lointain suggèrent maintenant que ce processus pourrait se produire étonnamment rapidement pour certains systèmes - avec des systèmes d'étoiles binaires massifs survivant aux explosions de supernova pour devenir des binaires d'étoiles à neutrons, et les binaires se sont ensuite regroupés en moins d'un milliard d'années pour créer un SGRB. La recherche sera publiée dans il Lettres de revues astrophysiques .

Cet objet, nommé GRB181123B car il s'agissait de la deuxième rafale découverte le 23 novembre 2018 - la nuit de Thanksgiving - a été initialement détectée par l'observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA. Lorsque l'alerte d'un événement du satellite Swift a été diffusée dans le monde entier, plusieurs télescopes ont braqué leur vue dessus. En quelques heures, une équipe de la Northwestern University a utilisé le Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS), qui est aussi un imageur, sur le télescope Gemini North sur Maunakea à Hawai'i pour enregistrer la très faible rémanence de l'objet.

« Nous avons profité des capacités uniques de réponse rapide et de la sensibilité exquise de Gemini North et de son imageur GMOS pour obtenir des observations approfondies du sursaut quelques heures seulement après sa découverte, " a déclaré Kerry Paterson du Centre d'exploration et de recherche interdisciplinaires en astrophysique (CIERA) de la Northwestern University, NOUS., qui a dirigé l'équipe de recherche. "Les images Gemini étaient très nettes, et nous a permis de localiser l'emplacement d'une galaxie spécifique."

"C'est un merveilleux exemple d'astronomie dans le domaine temporel, impliquant un suivi extrêmement rapide d'un événement évoluant rapidement, " a déclaré Hans Krimm de la National Science Foundation des États-Unis. " La réponse rapide de Gemini a été essentielle pour attraper cet événement rapidement, et les données optiques et infrarouges ajoutent à l'excitation de l'astronomie multi-messagers - où les observations de la lumière, ondes gravitationnelles, les neutrinos et les rayons cosmiques s'unissent pour raconter une histoire fascinante."

Parallèlement aux observations des Gémeaux, l'équipe a effectué des observations de suivi à l'aide de l'observatoire W. M. Keck à Hawai'i et du télescope multi-miroirs (MMT), situé à l'observatoire Fred Lawrence Whipple sur le mont Hopkins en Arizona. Les chercheurs ont ensuite utilisé la caméra infrarouge et le spectrographe Gemini South, FLAMANTS-2, au Chili pour obtenir un spectre de la galaxie hôte afin de déterminer la distance du SGRB. L'objet a été trouvé à environ 10 milliards d'années-lumière, ce qui en fait le deuxième SGRB confirmé le plus éloigné, et le SGRB haute confiance le plus éloigné avec une détection de rémanence optique. Par rapport aux détections d'ondes gravitationnelles provenant de la fusion d'étoiles à neutrons dans l'Univers très proche, Les SGRB sont des analogues distants.

"L'identification de certains motifs dans le spectre, avec les couleurs de la galaxie des trois observatoires, nous a permis de contraindre précisément la distance et de la solidifier comme l'un des SGRB les plus éloignés à ce jour en 16 ans d'exploitation de Swift, " a déclaré Paterson.

Un suivi rapide de la découverte de l'éclatement de Swift était essentiel. De nombreux SGRB ne peuvent pas être observés avec un télescope à temps pour capter la lumière optique. La lumière de la rémanence s'estompe rapidement et cela peut prendre beaucoup de temps pour un grand, télescope sensible pour interrompre son plan d'observation normal et se déplacer vers la nouvelle cible pour commencer ses observations de suivi.