GRB 241001A : du regard de SVOM à l’œil profond du JWST
Le 1er octobre 2024 à 17h08 UT, alors que SVOM poursuivait sa phase de mise en service, un signal de faible émission a été détecté par ECLAIRs: le XRF 241001A (GCN37655). Ce sursaut gamma n’avait rien d’un éclat flamboyant comme la majorité de ses prédécesseurs. C’était une bouffée de rayons X (X-Ray Flash, XRF), une variante plus discrètes des sursauts gamma classiques. Identifiés dès le début des années 2000 grâce au satellite BeppoSAX, les XRFs constituent une sous-classe atypique des GRBs. Leur spectre, dominé par les rayons X plutôt que gamma, les rend plus difficilement détectable par les satellites Swift ou Fermi, plus apte a détecter les sursauts avec une dominance gamma.
A la recherche de l’émission rémanente
Peu de temps après la détection du signal, le dispositif du suivi multi-longueur d’onde de SVOM et international s’est mis en route. Les équipes SVOM ont immédiatement sollicité une observation rapide du satellite Swift avec son instrument XRT pour détecter la possible rémanence X du phénomène. Sur Terre, les télescopes du réseau GRANDMA et du Las Cumbres Observatory (LCO) ont rapidement pointé leurs instruments vers la source pour obtenir les premières images de la contrepartie optique et améliorer la localisation du sursaut (GCN37667, GCN37679).
Mesure de la distance
Contrairement aux sursauts gamma typiques, la rémanence du XRF 241001A s’est montrée relativement modeste, tant dans le domaine des rayons X que dans l’optique, et a mis au défi l’un des télescopes les plus puissants au sol, le Very Large Telescope (VLT) au Chili. L’instrument X-shooter du VLT a pu capturer un spectre des derniers instants de la contrepartie optique pour mesurer sa distance. Bien que le signal dans le spectre apparaisse faible, on peut y distinguer à la fois les raies d’absorption typiques de la matière balayée par le jet relativiste sur la ligne de visée et les raies d’émission de la galaxie hébergeant l’explosion. Tous deux indiquent la même distance avec un décalage vers le rouge de z = 0.57, soit il y a 5.6 milliards d’années (GCN37677).
Une supernova révélée par le JWST et le VT
La distance et le caractère atypique de cet évènement a suscité l’intérêt de la communauté incluant une équipe international de chercheur qui a mené des observations avec le James Webb Space Telescope (JWST) pour mieux comprendre son origine. Le 24 octobre, soit 24 jours après la détection du sursaut par ECLAIRs, un spectre de la source a été obtenue avec l’instrument NIRSpec du JWST et a révélé une émission cohérente avec celle d’une supernova de type Ic-BL (GCN37867). Ce type de supernova, particulièrement énergétique avec des raies spectrales très élargies produits par des éjectas avec des vitesses extrêmes et fréquemment associé aux sursauts gamma, résulte de l’explosion d’une étoile massive ayant perdu son enveloppe externe d’hydrogène et d’hélium avant de s’effondrer sur elle même. En parallèle, le VT a revisité à plusieurs reprises la position du sursaut et a traqué l’émergence de la supernova en imagerie. L’association d’une supernova à cette XRF renforce l’idée qu’au moins une partie de ces phénomènes est bien liée à l’explosion d’une étoile massive.
Explorer l’origine des XRFs avec ECLAIRs
Toutefois, les sursauts de type XRF restent encore mal compris. Sont-ils simplement des GRBs vus sous un angle différent ? Ou bien s’agit-il d’un phénomène physiquement distinct, lié à des jets moins énergétiques ou une brève émission lumineuse qui se produit lorsque l’onde de choc d’une supernova perce la surface de l’étoile ? Les données recueillies sur le XRF 241001A offrent un nouveau point d’ancrage pour mieux cerner cette population d’explosions cosmiques. Elles illustrent également la capacité de l’instrument ECLAIRs à détecter des sursauts gamma plus mous spectralement et moins énergétiques que ceux régulièrement observés par Swift ou Fermi, offrant un nouveau regard prometteur sur ces phénomènes cosmiques.
Contact : Benjamin Schneider
