La rémanence de GRB 030329 (point blanc au centre de l'image). Cliquez pour agrandir
Puisque les sursauts gamma libèrent un torrent de rayonnement visible à travers l'Univers, il va sans dire que nous ne serions pas du genre à exploser près de nous. Selon des chercheurs de l'Ohio State University, notre Voie lactée n'est pas le bon type de galaxie pour les explosions potentielles - elles se produisent presque toujours dans de petites galaxies déformées qui manquent d'éléments chimiques lourds. C’est une bonne nouvelle, car une explosion à moins de 3000 années-lumière de la Terre nous donnerait une dose mortelle de rayonnement.
Perdez-vous le sommeil la nuit parce que vous avez peur que toute vie sur Terre soit soudain anéantie par une dose massive de rayonnement gamma du cosmos?
Eh bien, maintenant vous pouvez rester tranquille.
Certains scientifiques se sont demandé si un événement astronomique mortel appelé éclatement de rayons gamma pouvait se produire dans une galaxie comme la nôtre, mais un groupe d'astronomes de l'Ohio State University et leurs collègues ont déterminé qu'un tel événement serait presque impossible.
Les sursauts gamma (GRB) sont des faisceaux de rayonnement de haute énergie qui jaillissent des pôles magnétiques nord et sud d'un type particulier d'étoile lors d'une explosion de supernova, a expliqué Krzysztof Stanek, professeur agrégé d'astronomie à l'Ohio State. Les scientifiques soupçonnent que si un GRB devait se produire près de notre système solaire, et que l'un des faisceaux devait toucher la Terre, il pourrait provoquer des extinctions massives sur toute la planète.
Le GRB devrait se trouver à moins de 3 000 années-lumière pour représenter un danger, a déclaré Stanek. Une année-lumière représente environ 6 000 milliards de kilomètres et notre galaxie mesure 100 000 années-lumière. L'événement devrait donc non seulement se produire dans notre galaxie, mais également à proximité.
Dans la nouvelle étude, que Stanek et ses coauteurs ont soumise au Astrophysical Journal, ils ont constaté que les GRB ont tendance à se produire dans de petites galaxies difformes qui manquent d'éléments chimiques lourds (les astronomes se réfèrent souvent à tous les éléments autres que les plus légers - l'hydrogène, l'hélium et lithium - en tant que métaux). Même parmi les galaxies pauvres en métaux, les événements sont rares - les astronomes ne détectent un GRB qu'une fois toutes les quelques années.
Mais la Voie lactée est différente de ces galaxies GRB à tous points de vue - c'est une grande galaxie spirale avec beaucoup d'éléments lourds.
Les astronomes ont fait une analyse statistique de quatre GRB qui se sont produits dans les galaxies voisines, a expliqué Oleg Gnedin, chercheur postdoctoral à l'Ohio State. Ils ont comparé la masse des quatre galaxies hôtes, la vitesse à laquelle de nouvelles étoiles se formaient en elles et leur teneur en métal à d'autres galaxies répertoriées dans le Sloan Digital Sky Survey.
Bien que quatre puissent ressembler à un petit échantillon par rapport au nombre de galaxies dans l'univers, ces quatre étaient le meilleur choix pour l'étude parce que les astronomes avaient des données sur leur composition, a déclaré Stanek. Tous les quatre étaient de petites galaxies avec des taux élevés de formation d'étoiles et une faible teneur en métaux.
Des quatre galaxies, celle qui contient le plus de métaux - la plus similaire à la nôtre - hébergeait le GRB le plus faible. Les astronomes ont déterminé que la probabilité qu'un GRB se produise dans une galaxie comme celle-ci soit d'environ 0,15%.
Et la teneur en métaux de la Voie lactée est deux fois plus élevée que cette galaxie, donc nos chances d'avoir un GRB seraient encore inférieures à 0,15%.
"Nous n'avons pas pris la peine de calculer les probabilités pour notre galaxie, car 0,15% semblait assez faible", a déclaré Stanek.
Il pense que la plupart des gens ne perdaient pas le sommeil sur la possibilité d'un GRB anéantissant la Terre. "Je ne m'attendrais pas non plus à ce que la bourse monte à la suite de cette nouvelle", a-t-il déclaré. "Mais il y a beaucoup de gens qui se sont demandé si les GRB pouvaient être blâmés pour des extinctions massives au début de l'histoire de la Terre, et notre travail suggère que ce n'est pas le cas."
Les astronomes étudient les GRB depuis plus de 40 ans et n'ont déterminé que récemment d'où ils venaient. En fait, Stanek a dirigé l'équipe qui a lié les GRB aux supernovae en 2003.
Lui et Gnedin ont expliqué que lorsqu'une étoile très massive en rotation rapide explose dans une supernova, son champ magnétique dirige le rayonnement gamma vers les seuls pôles magnétiques nord et sud de l'étoile, formant des jets de haute intensité.
Les scientifiques ont mesuré les énergies de ces événements et ont supposé - à juste titre, a déclaré Stanek - qu'un tel rayonnement à haute intensité pourrait détruire la vie sur une planète. C'est pourquoi certains scientifiques ont proposé qu'un GRB pourrait être responsable d'une extinction de masse qui s'est produite sur Terre il y a 450 millions d'années.
Il semble maintenant que les sursauts gamma ne représentent pas autant de danger pour la Terre ou pour toute autre vie potentielle dans l'univers, car ils sont peu susceptibles de se produire là où la vie se développerait.
Les planètes ont besoin de métaux pour se former, a déclaré Stanek, donc une galaxie à faible teneur en métaux aurait probablement moins de planètes et moins de chances de vivre.
Il a ajouté qu'il n'avait pas l'intention à l'origine d'aborder la question des extinctions massives. L’étude est née d’une discussion de groupe lors du «café du matin» du Département d’astronomie de l’Ohio - une demi-heure quotidienne où les professeurs et les étudiants examinent les nouveaux articles de journaux d’astronomie qui ont été publiés sur des serveurs de préimpression Internet pendant la nuit. En février, Stanek a publié un article sur un GRB qu'il avait observé, et pendant le café, quelqu'un a demandé s'il pensait que ce n'était qu'une coïncidence que ces événements semblent se produire dans de petites galaxies pauvres en métaux.
«Ma première réaction a été que ce n'est pas une coïncidence, et tout le monde sait que les GRB se produisent dans des galaxies pauvres en métaux. Mais ensuite, les gens ont demandé: «Est-ce vraiment bien connu? Est-ce que quelqu'un a réellement prouvé que c'était vrai? "Et nous avons réalisé que personne ne l'avait fait."
En conséquence, la liste des co-auteurs sur le document comprend des astronomes à travers un large éventail de compétences, ce qui, selon Stanek, est quelque peu inhabituel en ces jours de recherche spécialisée. Les coauteurs faisaient partie des professeurs réunis pour le café ce jour-là, ainsi que quelques amis qu'ils ont recrutés pour les aider: Stanek et Gnedin; John Beacom, professeur adjoint de physique et d'astronomie; Jennifer Johnson, professeur adjoint d'astronomie; Juna Kollmeier, étudiante diplômée; Andrew Gould, Marc Pinsonneault, Richard Pogge et David Weinberg, tous professeurs d'astronomie à Ohio State; et Maryam Modjaz, étudiante diplômée au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Ce travail a été parrainé par la National Science Foundation.
Source d'origine: Ohio State University
