23 avril 2009, 9 h 55. Le télescope spatial Swift de la Nasa repère dans la constellation du Lion un sursaut gamma. Ce flash de lumière gamma, la plus énergétique qui soit, a pu parcourir des distances inimaginables avant de nous parvenir. Il n'a duré que quelques secondes. Dernier soubresaut avant la mort d'une étoile massive, qui s'effondre en un trou noir. 13,035 milliards d'années-lumière : C'est la distance du phénomène le plus lointain (et donc aussi le plus ancien) jamais détecté dans l'Univers : un flash de rayons gamma de dix secondes provenant de l'explosion d'une hypernova.

En moyenne, les télescopes enregistrent un de ces flashs chaque jour. Mais celui-ci semble particulièrement puissant... Une armada de télescopes terrestres prend alors la relève et mesure que l'explosion a eu lieu à... 13,035 milliards d'années-lumière d'ici. Or, si nous l'observons aujourd'hui, c'est qu'elle a eu lieu il y a plus de 13 milliards d'années ! Dès lors, elle est officiellement enregistrée comme le plus vieil événement détecté dans l'Univers, survenu seulement 630 millions d'années après le big bang ! Le flash aura duré dix secondes. Dix petites secondes pendant lesquelles le cour de fer d'une étoile hypermassive s'est effondré sur lui-même en un trou noir, beaucoup plus petit.

Jets d'électrons intenses Les couches internes de l'étoile ont suivi le mouvement et, en arrivant sur le trou noir tout juste créé, ont provoqué une brutale onde de choc qui a rebondi vers l'extérieur de l'astre. L'enveloppe de l'étoile a alors été soufflée dans une gigantesque explosion. Jusqu'ici, ce scénario reste celui d'une supernova classique, indétectable pour nous à de telles distances. "Seulement, dans 1 % des cas, et sans que l'on sache vraiment pourquoi, la matière est expulsée de manière très spéciale", explique Robert Mochkovitch, de l'Institut d'astrophysique de Paris. Deux jets fins d'électrons (principalement) naissent de part et d'autre de l'étoile, et la matière est expulsée à plus de 99,99 % de la vitesse de la lumière ! "C'est de loin le plus puissant phénomène de l'Univers, qui équivaut à 9000 fois la puissance d'une supernova habituelle !", confirme Frédéric Piron, astrophysicien à l'Institut de physique nucléaire et de physique des particules à Montpellier. Et c'est justement grâce à ces jets ultra puissants que l'on a connaissance du cataclysme. Car il arrive que nous soyons... dans leur ligne de mire ! Une configuration rare mais qui survient pourtant tous les jours, compte tenu du nombre colossal d'étoiles dans l'Univers. Ce fut le cas avec le sursaut gamma du 19 mars 2008. Si vous aviez levé les yeux vers le ciel à 7 h 12, vous auriez pu voir, l'espace d'une quinzaine de secondes, une nouvelle "étoile" dans la constellation du Bouvier. C'était le signal de la mort d'un monstre cosmique, qui a explosé à l'époque où l'Univers n'avait encore que la moitié de son âge actuel...

Le 23 avril, le satellite américain Swift a découvert le plus lointain sursaut gamma jamais observé dans l'Univers. Éclairage d'un spécialiste sur une explosion qui a eu lieu voici plus de 13 milliards d'années...

Ce n'est qu'un minuscule point parmi les astres les plus faibles mais GRB 0901423 (->) est à ce jour l'objet ou le phénomène le plus lointain à avoir été observé.

Jean-Luc Atteia, astronome au Laboratoire d'astrophysique de Toulouse-Tarbes.

Quelle est l'origine du sursaut gamma GRB 090423 ?
L'explication la plus naturelle est qu'il s'agit de l'explosion d'une étoile massive. Certaines observations montrent en effet que les sursauts gamma cèdent parfois la place à des supernovae. Sauf que celui-ci est extrêmement lointain. S'il est le résultat d'une explosion stellaire, c'est sans doute d'un type d'étoile inconnu dans nos parages.

Comment a-t-on mesuré la distance ?
D'abord en tirant parti d'une caractéristique bien connue du rayonnement des galaxies : au-delà d'une fréquence précise, leur éclat chute brutalement. Dans l'Univers proche, cette coupure se situe dans l'ultraviolet. Mais à cause de l'expansion de l'Univers, elle se décale d'autant vers les basses fréquences que l'objet est éloigné. Les télescopes au sol ont immédiatement remarqué que GRB 090423 était visible dans l'infrarouge, mais pas dans le visible, c'est donc qu'il était exceptionnellement lointain ! Cela a été confirmé par spectroscopie.

Que nous apprend-il sur l'Univers lointain ?
En cinq ans, ce n'est que le troisième sursaut gamma détecté à très grand redshift (z = 8,2). Lorsque nous disposerons d'un satellite dédié à ces objets, nous pourrons nous en servir comme des sondes de l'Univers à l'époque où ses premières étoiles commençaient à rendre le cosmos transparent.
Propos recueillis par David Fossé.