Sursaut Gamma : des étoiles à neutrons et de l'or

Je reprends un texte paru dans LA RECHERCHE, mais qu'on trouve également sous forme d'un article plus long, sur le site du CEA, consacré à la recherche fondamentale. L'imagination s'envole quand on évoque des énergies pareilles...

Collision et fusion de deux étoiles à neutrons par smallbrothers
 Une explosion, détectée le 3 juin dernier dans une galaxie distante de 3,9 milliards d'années-lumière, a libéré en moins de 2/10 de seconde autant d'énergie que le Soleil en 1 million d'années.

 Elle s'est traduite par un flash bref et intense de rayons gamma. L'observation de celui-ci et des rayonnements émis par l'événement pendant plusieurs jours confirme que les sursauts gamma « courts » (moins de 1 seconde) trouvent leur origine dans la collision de deux étoiles à neutrons, résidus d'étoiles mortes.

 Découverts dans les années 60, les sursauts gamma sont classés en deux catégories : les sursauts courts (moins de 1 seconde) et les sursauts longs (plusieurs dizaine de secondes). Pour ces derniers, des observations ont permis de déterminer qu'ils sont provoqués par l'effondrement d'une étoile massive en fin de vie.

 Pour les sursauts courts en revanche, l'incertitude régnait. Le modèle le plus vraisemblable reposait sur la collision de deux étoiles à neutrons, cœurs de deux étoiles mortes. La rencontre de ces astres très denses — 1,5 fois la masse du soleil concentré dans un diamètre de 20 km — aboutirait à la création d'un trou noir. « La matière restante autour du trou noir est avalée par ce dernier qui en expulse une petite partie sous la forme de deux jets partant dans deux directions opposées, explique Jacques Paul, astrophysicien au CEA. Dans ces jets, la matière, accélérée à une vitesse proche de celle de la lumière, brille alors intenséments dans le domaine des rayons gamma.

 Mais la découverte ne s'arrête pas là : « En se désintégrant, ces éléments radioactifs vont engendrer une grande quantité d'éléments lourds stables tels que l'or ou l'uranium », note Jacques Paul. Rien que pour l'or, les chercheurs estiment que le choc aurait créé l'équivalent de dix fois la masse de la Lune ! « On pensait que les supernovae, explosions d'étoiles massives, fabriquaient l'essentiel des éléments lourds présents dans l'Univers, poursuit l'astrophysicien. Ces observations suggèrent plutôt que la fusion de deux étoiles à neutrons constitue la source principale de ces éléments rares. »

Pour récolter cette manne céleste, « il n'y a » qu'à attendre 3,9 milliards d'années, qu'une infime partie de ce flux nous atteigne, ou en trouver plus près, mais avant de récolter le fruit de ces rencontres énergétiques, se munir auparavant d'une longue cuillère...

LA RECHERCHE Octobre 2013, No 480