Svom détecte l’un des sursauts les plus lointain de l’Univers et JWST observe la supernova la plus lointaine jamais détectée

Le 14 mars 2025, le satellite franco-chinois SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor) a détecté un sursaut gamma exceptionnel, baptisé GRB 250314A, provenant des confins de l’Univers. Dès le déclenchement de l’alerte par les instruments ECLAIRs et GRM, le satellite se tourne et positionne ses instruments X (MXT) et visible (VT) petits champs pour l’observation de cette source qui se révélera grâce aux observations conjointes de plusieurs observatoires et satellite dont le JWST être l’un des sursauts les plus lointain. GRB 250314A est un sursaut gamma long, provenant de l’explosion d’une étoile alors que l’Univers n’avait que 730 millions d’années et qui a voyagé pendant près de 13 milliards d’années avant d’être détecté par nos instruments. 110 jours après la découverte par SVOM, JWST est allé chercher la galaxie hébergeant ce sursaut. Les premières analyses photométriques suggèrent qu’il pourrait être associé à une supernova issue de l’effondrement gravitationnel violent d’une étoile massive en fin de vie ressemblant fortement aux supernovas locales du même type. Ce résultat pourrait indiquer une étonnante continuité dans les processus d’explosion d’étoiles massives (> 20 masses solaires), depuis les débuts de l’Univers jusqu’à aujourd’hui.

Un enchaînement sans défaut

À 12h56 UTC, l’instrument d’alerte SVOM ECLAIRs détecte un signal venant du fond de l’Univers et donne immédiatement l’alerte, le compte à rebours est lancé. La procédure s’enclenche immédiatement : le satellite se réoriente pour observer la région du ciel concernée avec ses instruments petits champs MXT et VT.

13h07 UTC, l’instrument chinois GRM confirme la détection.

13h23 UTC, les équipes prennent la décision d’envoyer une circulaire pour alerter l’ensemble de la communauté.

La communauté en alerte

Grâce à l’alerte transmise par les avocats sursaut, d’autres observatoires entrent en jeu pour détecter des contreparties X, optiques et infrarouge notamment.

L’observatoire spatial Neil Gehrels Swift et le satellite Einstein Probe, pointent leurs instruments vers la source. Une contrepartie X est localisée par le détecteur X a bord du Swift. Le Nordic Optical Telescope (NOT) découvre la contrepartie proche infrarouge dans la boîte d’erreur donnée par Swift. Les observations d’Einstein Probe confirment même la nature transitoire de la contrepartie X, un indice clé en faveur d’une rémanence du sursaut gamma.

Du côté de SVOM, les instruments MXT et VT n’ont cependant pas détecté de contrepartie, une absence qui pourrait indiquer que l’événement est particulièrement lointain ou très fortement absorbé par le gaz et la poussière environnante.

17h après l’alerte, en utilisant la position précise fournie par le NOT, le Very Large Telescope (VLT) équipé avec son spectrographe X-shooter commence son observation. Très rapidement, le spectre optique/infrarouge observé montre un décalage spectral estimé à un redshift (z) d’environ 7,3. Une mesure qui est ensuite appuyée par des observations photométriques du Grand Télescope des Îles Canaries. GRB 250314A s’avère finalement être le 5e GRB le plus lointain identifié. Le précédent GRB à très haut redshift (z > 7) avait été identifié il y a de cela environ 12 ans.

La contribution clé du télescope spatial James Webb (JWST)

110 jours plus tard, le satellite JWST observe la position du sursaut et, grâce à son instrument Nircam, releve une émission dans l’infrarouge. Dans les images du JWST on interprète l’émission vue dans les filtres les plus rouge comme la combinaison de la galaxie hôte du sursaut et l’apparition de la supernova associée. Une observation supplémentaire déjà programmée dans 9 mois devrait confirmer la disparition de la supernova.

Une possible homogénéité des supernovas depuis les débuts de l’Univers ?

Les observations photométriques menées par le satellite JWST sur le champ du GRB 250314A démontrent la capacité du satellite à observer des traces rémanentes des explosions d’étoiles très lointaines. Ces premiers résultats montrent une correspondance forte avec le modèle bien connu de la supernova SN 1998bw lié à un sursaut gamma proche (z = 0,0085), GRB 980425. Au delà du fait que SVOM a permis d’observer la supernova la plus distante (et de loin), cette découverte indiquerait que le mécanisme d’effondrement des étoiles massives (interprétation de l’origine du sursaut gamma long) soit le même au début de l’Univers que dans notre Univers local, très proche de nous en distance et en temps.

La supernova associée à GRB250314A est de loin la supernova la plus lointaine jamais détectée. Le tableau suivant donne à titre comparatif les supernovae les plus lointaines jusqu’alors détectées avec leur redshift respectif.

Événement	Redshift	Âge de l’Univers lors de l’explosion Milliard d’années	Temps de voyage de la lumière (Milliard d’années)	Distance comobile actuelle (Milliard d’années-lumière)
GRB 250314A	7,3	0,73	13,0	28,5
SN 1000+0216	3,899	1,6	12,1	25,6
DES16C2nm	2,0	3,3	10,5	16,4
SN UDS10Wil	1,914	3,5	10,3	16,0
SN SCP-0401	1,71	4,0	9,9	14,7

Article SVOM : SVOM GRB 250314A at z ≃ 7.3: an exploding star in the era of reionization

Article JWST : JWST reveals a supernova following a gamma-ray burst at z ≃ 7.3

L’actu en vidéo par Andrea Saccardi 

Contact: Andrea Saccardi