Supernova sans précédent : une énorme explosion de rayons gamma atteint l'ionosphère, voici les conséquences

Le Big Bang n'a pas été la seule explosion d'une importance considérable dans notre espace, mais un autre épisode cosmique de grande ampleur s'est produit, affectant directement notre atmosphère. Après plus d'un an, une équipe en a examiné les conséquences. Voici de quoi il s'agit.

Un sursaut de rayons gamma enregistré en orbite terrestre : il provient d'une autre galaxie

NASA/Wikimedia commons -Public domain

Le 9 octobre 2022, à 14h21 BST / 15h21 CEST, un événement a eu lieu détecté par de nombreux satellites à haute énergie en orbite autour de notre planète, y compris la mission Integral de l'ESA. Il a été appelé BOAT, car il s'agissait de l'explosion « la plus brillante de tous les temps », mais pas seulement : elle a été capable d'avoir des conséquences significatives sur la couche supérieure de notre ionosphère, qui a été perturbée pendant de nombreuses heures après l'éclair de rayons gamma produit par la supernova stellaire, survenue dans une galaxie lointaine à moins de deux milliards d'années-lumière de nous.

L'ionosphère est la couche de l'atmosphère située au-dessus de la surface de la Terre, s'étendant d'environ 50 km à 950 km. Elle contient du plasma et des gaz chargés électriquement que les scientifiques ont souhaité examiner lors d'une étude suite à cet événement sans précédent pour comprendre ses effets potentiels. Pour ce faire, ils ont utilisé les données recueillies par le satellite CSES (China Seismo-Electromagnetic Satellite), lancé par la mission spatiale italienne et chinoise en 2018 pour surveiller précisément la partie supérieure de l'ionosphère et enregistrer d'éventuels changements ou anomalies au niveau électromagnétique à une altitude d'environ 500 km. En étant en orbite pendant le BOAT, le CSES a pu enregistrer une variation évidente du champ électrique suite aux rayons gamma (GRB).

Supernova dans notre galaxie : que se passerait-il ?

Nature

Avant cela, les GRB avaient déjà frappé l'ionosphère, dans la partie inférieure pendant l'obscurité de la nuit, mais c'est la première fois qu'ils se produisent dans la région supérieure. L'enregistrement de perturbations d'une telle ampleur a conduit les scientifiques à penser que, si une supernova devait se produire dans notre galaxie, les conséquences pourraient être catastrophiques. Dans ce cas, en effet, l'explosion n'aurait pas seulement un impact sur l'ionosphère, mais pourrait également affecter négativement la stratosphère et donc la couche d'ozone : à ce stade, les radiations ultraviolettes nocives pourraient atteindre la surface de la Terre avec des conséquences dévastatrices. Les chercheurs suggèrent également qu'un événement similaire pourrait avoir provoqué les extinctions de masse qui se sont produites sur notre planète au cours de la préhistoire.

Le satellite sismo-électromagnétique chinois dans l'ionosphère apparaît comme une boîte cubique de couleur or sur un fond céleste et magenta entourant la surface de la Terre. Un faisceau sombre, de couleur bleu-violet, frappe en diagonale la couche brumeuse de notre planète, produisant un éclat lumineux : il s'agit de l'énergie des rayons gamma qui impactent sur l'ionosphère. La représentation visuelle de l'événement est claire : il s'agit du GRB le plus lumineux qui se soit jamais produit depuis l'apparition de l'homme sur Terre. C'est pourquoi "Brightest Of All Time", c'est-à-dire BOAT, est le nom parfait choisi pour cet épisode cosmique inquiétant.

Sursauts de rayons gamma, études à venir

ESA/ATG Europa; CC BY-SA 3.0 IGO

À ce moment-là, les scientifiques ont compris que son lieu d'origine n'était pas du tout la Voie lactée, mais une autre galaxie. Un an plus tard, les chercheurs ont entrepris d'étudier les conséquences de l'événement qui a duré sept minutes et a été détecté dans les dix heures qui ont suivi l'explosion. Le co-auteur de l'étude, Pietro Ubertini de l'Institut national d'astrophysique de Rome, en Italie, a déclaré : « Nous mesurons les sursauts gamma depuis les années 1960, et celui-ci est le plus fort jamais mesuré. »

Comme notre existence sur Terre dépend de la stabilité de l'atmosphère, y compris de celle qui nous sépare de l'espace, cette étude revêt une importance énorme. Mirko Piersanti de l'Université de L'Aquila, en Italie, a ajouté : « Il y a eu un grand débat sur les possibles conséquences d'un sursaut gamma dans notre galaxie. »

Toutes les particules de l'ionosphère ont été directement touchées, bien que l'explosion provienne d'un endroit si lointain. « Nous pouvons voir des choses qui se passent dans l'espace profond mais qui influent aussi sur la Terre », a déclaré Erik Kuulkers de l'Agence spatiale européenne. Selon les statistiques, un événement similaire pourrait se produire une seule fois tous les 10 000 ans. À son arrivée, le GRB a alerté différents instruments sur Terre, tels que les détecteurs d'éclairs indiens et des dispositifs en Allemagne, en Asie et en Australie. Laura Hayes, physicienne solaire à l'Agence spatiale européenne, a déclaré : « C'était un événement si imposant qu'il a affecté tous les niveaux de l'atmosphère. »

Les études sur les possibles conséquences d'un futur BOAT se poursuivront et seront le nouveau sujet de recherche des scientifiques, qui continueront également à explorer les causes potentielles de l'explosion : la formation d'un nouveau trou noir ?