GRB 250403A ou la preuve de la puissance phénoménale des sursauts gamma
Le 03 avril 2025, depuis 09h42 UTC, SVOM était en train d’effectuer une revisite du sursaut détecté la veille GRB 250402A. L’axe optique des instruments pointait dans la direction de la constellation de la Vierge (AD= 13, 78° DEC= -5,94°).
Le champ de vue d’ECLAIRs étant de 2 stéradians (environ 90 deg x 90 deg), plusieurs sources étaient présentes à l’intérieur dont Scorpius X-1.
Scorpius X-1, abrégée Sco X-1, est une source de rayons X située dans la constellation du Scorpion à environ 9000 années-lumière de la Terre. En dehors du Soleil, c’est la plus puissante source de rayons X du ciel. Elle fut découverte fortuitement en 1962 par une équipe conduite par Riccardo Giacconi grâce à une fusée sonde équipée d’un détecteur de rayons X. A l’époque Riccardo Giacconi recherchait à étudier les émissions X de la Lune. La découverte de cet objet signa l’acte de naissance de l’astronomie des rayons X. Riccardo Giacconi en sera récompensé 40 ans plus tard par l’attribution du Prix Nobel de physique, en 2002.
Sco X-1 est vraisemblablement un système binaire hébergeant une étoile à neutron arrachant la matière de son étoile compagnon en formant un disque d’accrétion. La masse de l’étoile compagnon n’est que de 0,42 masse solaire d’où la classification en un système binaire de faible masse.
Dans la gamme d’énergie d’ECLAIRs de 5 à 20 keV la source Sco X-1 est donc la source la plus brillante du ciel. En temps normal nous essayons de maintenir cette source en dehors du champ de vue d’ECLAIRS afin ne pas saturer ses détecteurs. La simple présence de Sco X-1 dans le champ de vue perturbe le trigger et diminue très significativement la sensibilité du télescope.
Ce 03 avril 2025, à 15h15 UTC, un flash est apparu dans les données d’ECLAIRs, GRB 250403A. Ce sursaut a duré une vingtaine de secondes et a déclenché la machinerie SVOM avec l’émission d’une alerte GRB, la rédaction d’une circulaire (GCN 40026) et le déroulement d’une campagne de suivi au sol. Cette campagne de suivi a abouti à l’estimation de la distance de ce sursaut grâce à la mesure de son décalage vers le rouge. Avec un décalage égal à 1.847 (GCN 40162), ce sursaut c’est produit alors que l’univers n’était âgé que de 3.58 milliards d’années. Les photons qui ont imprégné nos détecteurs ont voyagé pendant 10,14 milliards d’années.
L’image produite par ECLAIRs est très intéressante et nous démontre la puissance mise en jeu lors d’un sursaut gamma. En effet, figure 2, au moment du flash nous distinguons clairement les deux motifs de marque projetés par Sco X-1 et GRB 250403A (pour approfondir « joue avec ECLAIRs »). Les deux sources sont aussi très clairement visibles dans l’image déconvoluée avec quasiment la même intensité, sauf que Sco X1 est dans notre galaxie et que GRB 250403A se situe à des distances cosmologiques…
L’univers étant en expansion, en utilisant les paramètres standard de la cosmologie, nous pouvons calculer la distance lumineuse de GRB 250304A ; celle-ci est égale à 46,78 milliards d’année lumière. Si on se rappelle que la distance de Sco X1 est de 9000 année lumière seulement alors pour imprégner notre détecteur avec la même intensité pendant 20 secondes, GRB 250403A a été 26 millions de millions de fois plus intense que la source la plus brillante du ciel dans cette gamme d’énergie. C’est assez vertigineux !
