Un bref sursaut gamma cachait une longue phase de rayons X

Un flash de rayons gamma peut donner l’impression qu’un phénomène cosmique s’est achevé presque aussitôt qu’il a commencé. Le 4 juillet 2025, le satellite Einstein Probe a révélé une suite bien plus longue pour EP250704a, également désigné GRB 250704B : après un sursaut gamma d’environ 0,4 seconde, la source a émis des rayons X mous pendant près de 560 secondes. Cette phase prolongée pourrait passer inaperçue sans des observations sensibles aux rayons X de faible énergie. 12

Cette découverte ouvre une nouvelle piste pour étudier l’activité qui suit les fusions d’objets compacts. Elle pose aussi la question de la source d’énergie : un modèle fait intervenir un magnétar en rotation rapide qui aurait survécu à l’événement, mais les observations ne confirment pas l’identité du résidu. 211

Un sursaut bref, puis plusieurs minutes de rayons X mous

GRB 250704B a été classé parmi les sursauts gamma courts : son émission gamma a duré environ 0,4 seconde. Le télescope à grand champ de rayons X d’Einstein Probe a ensuite détecté un signal beaucoup plus long dans la bande des rayons X mous, entre 0,5 et 4 keV, qui a persisté environ 560 secondes. 12

La différence est importante. La variabilité et le spectre observés ne correspondent pas simplement au scénario d’un bref flash gamma suivi d’une rémanence classique produite par un choc externe. L’étude décrit plutôt les rayons X mous comme une phase prolongée et distincte de l’émission initiale, qui aurait échappé à des observations limitées aux énergies plus élevées. 2

Les observations de suivi dévoilent un événement plus complexe

Les observations dans d’autres longueurs d’onde ont enrichi le tableau. Une analyse couvrant les fréquences radio jusqu’aux rayons gamma a relevé une émission prolongée en rayons X ainsi qu’un plateau inhabituel, d’environ une journée, dans les bandes optique et infrarouge, avant une baisse rapide. Les chercheurs ont suivi l’événement pendant près de deux jours.

Ces données sont compatibles avec un modèle où un magnétar milliseconde — une étoile à neutrons extrêmement magnétisée et en rotation rapide — continue d’alimenter l’émission après le sursaut. Dans cette interprétation, les rayons X seraient liés à l’énergie libérée pendant le ralentissement de sa rotation, tandis que le plateau optique et infrarouge serait dû à une rémanence recevant un apport d’énergie continu. Il s’agit d’explications fondées sur un modèle, et non d’une confirmation directe de la présence d’un magnétar. 11

Ce que l’événement peut apprendre sur les fusions d’étoiles à neutrons

Si l’hypothèse du magnétar est juste, le résidu de la fusion est resté actif assez longtemps pour alimenter l’émission après le sursaut gamma. L’événement intéresse donc les chercheurs qui étudient le devenir des fusions d’objets compacts : le résidu peut-il survivre, ou s’effondre-t-il rapidement ? Le signal en rayons X mous pourrait aussi servir de piste électromagnétique à rechercher lors de futurs événements détectés par les ondes gravitationnelles. 211

L’équation d’état des étoiles à neutrons décrit le comportement de la matière à des densités extrêmes, notamment la masse qu’une étoile à neutrons peut soutenir. En principe, des mesures fiables de la masse d’un système en fusion et du devenir de son résidu pourraient aider à tester différents modèles de cette matière. Mais EP250704a ne suffit pas à établir la nature du résidu ni à mesurer directement l’équation d’état. L’intérêt de l’événement est de mettre en évidence un signal à rechercher dans de futures observations. 211

À retenir

Einstein Probe a montré qu’un sursaut gamma de moins d’une demi-seconde peut être suivi de près de dix minutes d’activité en rayons X mous. Combiné aux observations en optique, en infrarouge et en radio, ce signal révèle un événement plus long et plus complexe que ne le laissait penser le flash gamma seul. Un résidu alimenté par un magnétar est une explication plausible et une piste intéressante pour étudier les suites de fusions, mais elle reste à confirmer. 1211