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Illustration artistique Fusion d’étoiles à neutrons (vue d'artiste) © National Science Foundation/AFP/Archives A. Simonnet

Des astronomes ont détecté, après des explosions cosmiques extrêmement violentes, des rayonnements à des niveaux d’énergie encore jamais observés, selon des études publiées mercredi dans la revue  Nature. Tout a commencé en juillet 2018, quand les télescopes spatiaux de la Nasa, Fermi Gamma-ray et Swift, détectent une explosion cosmique.

Bis repetita en janvier 2019. Ces explosions, qui libèrent en quelques secondes plus d’énergie que notre Soleil en 10 milliards d’années, donnent naissance à ce que l’on appelle des sursauts gamma, des jets de photons.

Depuis la révélation de leur détection tout à fait fortuite par deux satellites américains chargés de surveiller l’application du traité d’interdiction des essais nucléaires dans l’atmosphère (1967), les sursauts gamma constituent un des plus grands mystères de l’astrophysique.

Aussitôt après les détections en 2018 et 2019, des alertes furent lancées aux astronomes du monde entier. Résultat : en juillet 2018, les télescopes du « High Energy Stereoscopic System » en Namibie détectent des photons d’une énergie de l’ordre de 0,1 à 0,4 Tev (tera électron volt), dix heures après l’explosion initiale.

Puis en janvier 2019, des particules à énergies encore plus fortes, entre 0,2 et 1 TeV, soit l’équivalent de l’énergie libérée par les collisions de protons dans le Grand collisionneur de hadrons, l’accélérateur de particules le plus puissant sur Terre, sont captées par les télescopes Magic, situés aux Canaries.

« Ce sont de loin les photons les plus énergétiques jamais découverts à partir d’un sursaut gamma », explique Elisa Bernardini, une des responsables des télescopes Magic. Du jamais vu. « Un triomphe », pour Bing Zhang de l’université du Nevada (États-Unis).

Ces particules n’ont pas été détectées au moment de l’explosion mais une minute après, précise Razmik Mirzoyan du Max-Planck-Institute for Physics en Allemagne.

« Ces photons n’ont probablement pas été générés directement par l’explosion », estime Gemma Anderson de l’International Centre for Radio Astronomy Research en Australie, coauteure des travaux, qui évoque plutôt un choc entre la matière produite par l’explosion et le milieu interstellaire.