Image plein format TESS dans la cadence juste avant le déclencheur BAT (à gauche) et au pic de flux de la rafale (au centre). L'émergence de la rémanence est apparente au centre de l'image, indiqué par la flèche blanche. Le panneau de droite montre la même région du ciel, avec une orientation légèrement différente, dans le Digitized Sky Survey (DSS); un petit encart d'image TESS est fourni dans le coin inférieur gauche pour démontrer le changement d'orientation. Crédit :Le Journal d'astrophysique
La NASA a une longue tradition de découvertes inattendues, et la mission TESS du programme spatial n'est pas différente. L'astrophysicienne de la SMU et son équipe ont découvert un sursaut gamma particulièrement brillant à l'aide d'un télescope de la NASA conçu pour trouver des exoplanètes, celles qui se produisent en dehors de notre système solaire, en particulier celles qui pourraient être capables de soutenir la vie.
C'est la première fois qu'un sursaut gamma est découvert de cette façon.
Les sursauts gamma sont les explosions les plus brillantes de l'univers, généralement associé à l'effondrement d'une étoile massive et à la naissance d'un trou noir. Ils peuvent produire autant d'énergie radioactive que le soleil en libérera au cours de ses 10 milliards d'années d'existence.
Krista Lynne Smith, professeur adjoint de physique à la Southern Methodist University, et son équipe a confirmé que l'explosion, appelée GRB 191016A, s'était produite le 16 octobre et a également déterminé son emplacement et sa durée. Une étude sur la découverte a été publiée dans Le Journal d'Astrophysique .
"Nos découvertes prouvent que ce télescope TESS est utile non seulement pour trouver de nouvelles planètes, mais aussi pour l'astrophysique des hautes énergies, " dit Smith, qui se spécialise dans l'utilisation de satellites comme TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) pour étudier les trous noirs supermassifs et le gaz qui les entoure. De telles études ont mis en lumière le comportement de la matière dans l'espace-temps profondément déformé autour des trous noirs et les processus par lesquels les trous noirs émettent des jets puissants dans leurs galaxies hôtes.
Smith a calculé que GRB 191016A avait une amplitude maximale de 15,1, ce qui signifie qu'il était 10, 000 fois plus faible que les étoiles les plus faibles que nous pouvons voir à l'œil nu.
Cela peut sembler assez faible, mais le malaise a à voir avec la distance à laquelle l'éclatement s'est produit. On estime que la lumière de la galaxie GRB 191016A avait voyagé 11,7 milliards d'années avant de devenir visible dans le télescope TESS.
La plupart des sursauts gamma sont plus gradateurs, plus proches de 160, 000 fois plus faible que les étoiles les plus faibles.
La rafale a atteint son pic de luminosité entre 1, 000 et 2, 600 secondes, puis s'est évanoui progressivement jusqu'à ce qu'il tombe en dessous de la capacité de TESS à le détecter environ 7000 secondes après son premier déclenchement.
Comment SMU et une équipe de spécialistes des exoplanètes ont confirmé l'explosion
Ce sursaut gamma a été détecté pour la première fois par un satellite de la NASA appelé Swift-BAT, qui a été construit pour trouver ces sursauts. Mais parce que GRB 191016A s'est produit trop près de la lune, le Swift-BAT n'a pas pu faire le suivi nécessaire, il devrait normalement en apprendre plus à ce sujet avant des heures plus tard.
Le TESS de la NASA regardait cette même partie du ciel. C'était de la chance, alors que TESS porte son attention sur une nouvelle bande du ciel chaque mois.
Alors que les chercheurs d'exoplanètes à une base au sol pour TESS pouvaient dire tout de suite qu'un sursaut gamma s'était produit, il faudrait des mois avant qu'ils n'obtiennent des données du satellite TESS dessus. Mais comme ils se concentraient sur de nouvelles planètes, ces chercheurs ont demandé si d'autres scientifiques lors d'une conférence TESS à Sydney, L'Australie était intéressée à creuser davantage sur l'explosion.
Smith était l'un des rares spécialistes en astrophysique des hautes énergies à l'époque et s'est rapidement porté volontaire.
"Le satellite TESS a beaucoup de potentiel pour des applications à haute énergie, et c'était un trop bon exemple pour le laisser passer, " dit-elle. L'astrophysique des hautes énergies étudie le comportement de la matière et de l'énergie dans des environnements extrêmes, y compris les régions autour des trous noirs, puissants jets relativistes, et des explosions comme des sursauts gamma.
TESS est un télescope optique qui collecte des courbes lumineuses sur tout ce qui se trouve dans son champ de vision, chaque demi heure. Les courbes de lumière sont un graphique de l'intensité lumineuse d'un objet ou d'une région céleste en fonction du temps. Smith a analysé trois de ces courbes de lumière pour pouvoir déterminer la luminosité de l'éclatement.
Elle a également utilisé des données d'observatoires au sol et du satellite à rayons gamma Swift pour déterminer la distance du sursaut et d'autres qualités à ce sujet.
« Parce que la rafale a atteint sa luminosité maximale plus tard et avait une luminosité maximale supérieure à la plupart des rafales, cela a permis au télescope TESS de faire plusieurs observations avant que le sursaut ne s'estompe en dessous de la limite de détection du télescope, ", a déclaré Smith. "Nous avons fourni le seul suivi optique spatial de cette rafale exceptionnelle."
