Illustration de l'observation du sursaut gamma le plus brillant jamais observé (GRB 221009A) par GECAM-C et Fermi/GBM, qui a conduit à la découverte d'une ligne de rayons gamma jusqu'à 37 MeV. Ce travail a été publié en couverture de Science China Physics, Mechanics & Astronomy.
Des scientifiques chinois de l'Institut de physique des hautes énergies (IHEP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) ont annoncé jeudi avoir découvert une ligne de rayons gamma d'une énergie allant jusqu'à 37 millions d'électrons-volts provenant d'un sursaut gamma extrêmement brillant. Il s'agit de la ligne spectrale la plus énergétique jamais émise par des objets célestes dans l'univers, selon les informations de l'IHEP partagées avec le Chine Direct.
Les scientifiques ont également découvert que la ligne gamma évolue selon une fonction de loi de puissance au fil du temps, fournissant des indices cruciaux pour percer le mystère de la ligne.
Leur article a été publié jeudi sous forme d'article de couverture dans Science China Physics, Mechanics & Astronomy.
« Ces découvertes fournissent des indices nouveaux et importants pour percer les mystères des sursauts gamma et des jets relativistes, marquant une étape importante dans l'étude des sursauts gamma », a déclaré l'auteur correspondant de l'article, Xiong Shaolin, au Chine Direct.
Les sursauts gamma (SRG) sont les phénomènes d'explosion les plus énergétiques de l'univers, qui peuvent être produits soit par l'effondrement du noyau d'une étoile massive, soit par la collision de deux étoiles compactes, telles que les étoiles à neutrons et les trous noirs.
Les découvertes susmentionnées des scientifiques chinois ont été faites sur le GRB le plus brillant de tous les temps, nommé GRB 221009A, qui appartient à la première catégorie et est arrivé sur Terre le 9 octobre 2022, et a été observé par de nombreux télescopes dans le monde entier, selon l'IHEP.
Des chercheurs de l'IHEP de l'ACS, des observatoires du Yunnan de l'ACS, de l'Université normale du Hebei et de l'Université normale du Guizhou ont formé une équipe de collaboration et ont réalisé une analyse complète des données d'observation de deux moniteurs spatiaux de rayons gamma nommés GECAM-C et Fermi/GBM. Le GECAM-C, financé par l'ACS, a fourni une mesure précise du spectre de la bande de basse énergie de ce GRB, tandis que le Fermi/GBM a couvert la bande de haute énergie où la ligne de rayons gamma est apparue.
Le panneau supérieur montre l'évolution de la loi de puissance de l'énergie de la ligne gamma dans GRB 221009A, tandis que l'émission rapide et la rémanence sont tracées dans le panneau inférieur.
En particulier, ce sursaut est si brillant (trop de photons gamma dans un court laps de temps) que le détecteur Fermi/GBM a subi une perte de données pendant la partie brillante du sursaut, rendant l'analyse fiable des données très difficile. GECAM-C n'a pas rencontré un tel problème grâce à la conception dédiée de l'instrument ; ainsi, les données de GECAM-C ont été utilisées pour corriger les données Fermi/GBM, a noté l'IHEP.
Après des analyses très difficiles des problèmes de données, des effets instrumentaux et de la modélisation de l'arrière-plan, le groupe de recherche a réussi à dériver les spectres fiables du GRB et à identifier une série de lignes de rayons gamma tout au long du sursaut, y compris la surprenante ligne de rayons gamma avec une énergie allant jusqu'à 37 millions d'électrons-volts détectée pendant la partie brillante du sursaut. Il est intéressant de noter qu'ils ont découvert que l'énergie de la ligne varie en fonction de la loi de puissance du temps, tandis que le rapport entre la largeur de la ligne et l'énergie de la ligne reste presque constant. De telles caractéristiques fournissent une preuve solide de la réalité et de l'origine GRB de ces lignes de rayons gamma. Ces découvertes jettent une lumière nouvelle et unique sur la physique des GRB et de leurs jets relativistes, selon l'IHEP.
