Collisions d’étoiles à neutrons et explosions d’étoiles sont les deux types d’événement les plus violents de l’univers. Ils nous envoient tous deux de puissantes bouffées de rayons gamma appelées Sursauts gamma (en anglais Gamma Ray Burst, GRB). La compréhension que l'on a des milliers de sursauts gamma détectés à ce jour est qu'ils sont de deux types, aux origines différentes : les brefs (moins de 2 secondes) sont dus aux collisions, et les longs (plus de 2 secondes), aux explosions. Un nouveau sursaut gamma vient bouleverser cette classification simple que l’on pensait bien établie.

Pour la première fois depuis plus de dix ans, des scientifiques du CNRS, dont Antonio de Ugarte Postigo - chercheur CNRS, laboratoire Artemis (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS) - et de l’Institut de radioastronomie millimétrique¹ ont observé avec leurs collègues étrangers un phénomène très rare, émanant de la rencontre entre une étoile et un trou noir supermassif.

GRB22 vignette Le dimanche 9 octobre à 15h, un flash de lumière gamma très intense est apparu sur la voûte céleste. Il était si brillant qu'il saturait la plupart des détecteurs de rayons gamma à bord des satellites spatiaux. Il s'agit d'un sursaut gamma, GRB221009A, témoin d'un jet de matière se propageant à une vitesse proche de celle de la lumière, émis suite à l'effondrement d'une étoile très massive, devant produire un trou noir. C'était le sursaut gamma le plus brillant jamais détecté.

Grâce à un photomètre robotisé installé au cœur de l'Antarctique, Merieme Chadid, astrophysicienne d'ARTEMIS a pour la première fois détecté les ondes de gravité produites par les oscillations d'étoiles du type RR Lyrae.

Les étoiles RR Lyrae - des étoiles qualifiées de "chandelles standard" car leur éclat est connu ; la quantité de lumière reçue sur Terre permet donc de connaitre leur distance - présentent des oscillations à leur surface, qui sont responsables des pulsations de l'éclat de l'étoile. Ces pulsations existent selon deux types de modes : des modes de pression, liés aux réactions thermonucléaires à l'intérieur de l'étoile, et des modes de gravité dus à la masse de l’étoile, soumis à la poussée d’Archimède. Analyser ces deux types de modes permettrait de comprendre la structure de l'étoile et la dynamique de son évolution. Malheureusement, jusqu'à maintenant, la détection des modes de gravité, piégés à l'intérieur de l'astre, restait impossible.

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grandma1 L’atelier « L'astronomie multi-messagers avec les ondes gravitationnelles et les neutrinos » se tient à l'Observatoire de la Côte d'Azur, du 30 mai au 3 juin 2022, dans le cadre du projet international GRANDMA. Il est organisé par Sarah Antier et Antonio de Ugarte Postigo, chercheurs au laboratoire ARTEMIS de l’Observatoire de la Côte d’Azur.

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L’unité de recherche Artemis réunit des spécialistes des lasers et du traitement du signal, des mathématiciens, des astrophysiciens des objets compacts pour créer des antennes d’un type nouveau, détectant des ondes gravitationnelles : Virgo, LISA, Einstein Telescope. La recherche sur les lasers de puissance, les mesures de distance extrèmes et la modélisation de sources cosmiques et de leurs signaux, les études multimessagers utilisant les ondes gravitationnelles sont au coeur de l’activité d’Artemis.

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