• Astrophysique: le sursaut gamma immatriculé GW170817 résulte bien de la fusion de deux étoiles à neutrons! ____¤201810

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Superluminal motion of a relativistic jet in the neutron-star merger GW170817» sont publiés dans la revue Nature, confirme que la puissante bouffée de rayons gamma «en provenance de la galaxie NGC 4993 (*), distante d’environ 130 millions d’années-lumière», détectée le 17 août 2017 par l’observatoire spatial Fermi, résulte bien «de la fusion de deux étoiles à neutrons». Cette conclusion découle de l'observation de l’émission en ondes radio qui a suivi ce sursaut gamma immatriculé GW170817 (**).

     

    Plus précisément, comme cette étude a mis en évidence que la région à l’origine de cette émission en ondes radio «s’est déplacée à une vitesse apparente supérieure à celle de la lumière» et que «seule la présence d’un jet de matière relativiste (progressant à une vitesse proche de celle de la lumière) peut expliquer un tel phénomène», les théoriciens indiquent qu’il s’agit effectivement d’une fusion d’étoiles à neutrons.

     

    Rappelons ici qu'on pense que les sursauts gamma, qui «comptent parmi les événements les plus lumineux de l’Univers», sont «dus à l’effondrement d’une étoile en un trou noir, ou à la fusion d’objets compacts tels que des étoiles à neutrons». Le pic de rayonnement initial, «d’une durée allant de quelques millisecondes à plusieurs heures», se prolonge en général «par des émissions rémanentes à des longueurs d’onde plus grandes, qui persistent parfois plusieurs centaines de jours après le sursaut».

     

    L'observation en détail, grâce à la relative proximité de GW170817, de son «émission radio rémanente 75 et 230 jours après l’événement, à l’aide des radiotélescopes de Green Bank, VLA et VLBA», a fait apparaître «que durant ce laps de temps la source radio semble avoir parcouru 2 années-lumière», autrement dit elle semblait s’être déplacée «4 fois plus vite que la lumière».

     

    En fait, cette vitesse supraluminique est une illusion d’optique, qui «se produit lorsqu’une source de rayonnement se déplace à une vitesse avoisinant celle de la lumière dans une direction proche de celle de l’observateur»: comme la source est «presque aussi rapide que la lumière qu’elle émet, les photons émis au 230e jour arrivent sur Terre peu après ceux émis au 75e jour, donnant l’illusion d’un intervalle de temps bien plus court, et donc d’un déplacement plus rapide de la source».

     

    Au bout du compte, cette situation correspond à «la signature d’un jet de particules relativiste et très directionnel». D'après les simulations, «le jet a une ouverture inférieure à 5 degrés», sa vitesse «atteint 97 % de celle de la lumière» et il est observé «depuis la Terre avec un angle d’environ 20 degrés».

     

     

    Liens externes complémentaires (source Simbad)

    (*) NGC 4993

    (**) GW170817

     

     


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