Les astronomes utilisant le télescope spatial James Webb NASA/ESA/CSA ont découvert une explosion de supernova accompagnant l’événement de sursaut gamma GRB 250314A à un redshift de 7,3, alors que l’Univers n’avait que 730 millions d’années. Le précédent événement de supernova record s’est produit lorsque l’Univers avait 1,8 milliard d’années. La découverte est rapportée dans deux articles de la revue Astronomie et astrophysique.
« Seul Webb pourrait montrer directement que cette lumière provient d’une supernova, une étoile massive qui s’effondre », a déclaré le Dr Andrew Levan, astronome à l’Université Radboud et à l’Université de Warwick, et auteur principal de l’un des deux articles.
« Cette observation démontre également que nous pouvons utiliser Webb pour trouver des étoiles individuelles alors que l’Univers n’avait que 5 % de son âge actuel. »
Alors qu’un sursaut gamma dure généralement de quelques secondes à quelques minutes, une supernova s’éclaire rapidement pendant plusieurs semaines avant de s’atténuer lentement.
En revanche, la supernova associée au GRB 250314A s’est éclaircie au fil des mois.
Depuis son explosion si tôt dans l’histoire de l’Univers, sa lumière s’est étirée à mesure que le cosmos s’est étendu sur des milliards d’années.
À mesure que la lumière s’étire, le temps nécessaire aux événements pour se dérouler l’est également.
Les observations de Webb ont été intentionnellement prises 3,5 mois après la fin de l’événement GRB 250314A, car on s’attendait à ce que la supernova sous-jacente soit la plus brillante à ce moment-là.
« Webb a fourni le suivi rapide et sensible dont nous avions besoin », a déclaré le Dr Benjamin Schneider, astronome au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille.
Les sursauts gamma sont incroyablement rares. Celles qui durent quelques secondes peuvent être provoquées par la collision de deux étoiles à neutrons, ou par la collision d’une étoile à neutrons et d’un trou noir.
Des sursauts plus longs comme celui-ci, qui ont duré environ 10 secondes, sont fréquemment liés aux explosions d’étoiles massives.
Le 14 mars 2025, la mission SVOM, un télescope franco-chinois lancé en 2024 et conçu pour détecter des événements fugitifs, a détecté un sursaut gamma provenant d’une source très lointaine.
En une heure et demie, l’observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA a localisé l’emplacement de la source de rayons X dans le ciel. Cela a permis des observations ultérieures qui permettraient de déterminer la distance pour Webb.
Onze heures plus tard, le télescope optique nordique a été mis en file d’attente et a révélé une rémanence de sursaut gamma de lumière infrarouge, une indication que le rayon gamma pourrait être associé à un objet très éloigné.
Quatre heures plus tard, le Very Large Telescope de l’ESO estimait que l’objet existait 730 millions d’années après le Big Bang.
« Au cours des 50 dernières années, seule une poignée de sursauts gamma ont été détectés au cours du premier milliard d’années de l’Univers », a déclaré le Dr Levan.
« Cet événement particulier est très rare et très excitant. »
Puisqu’il s’agit de la supernova la plus ancienne et la plus éloignée détectée à ce jour, les chercheurs l’ont comparée aux supernovae modernes proches. Les deux se sont révélés très similaires, ce qui les a surpris.
Pourquoi? On sait encore peu de choses sur les premiers milliards d’années de l’Univers.
Les premières étoiles contenaient probablement moins d’éléments lourds, étaient plus massives et menaient une vie plus courte.
Ils existaient également à l’époque de la réionisation, lorsque le gaz entre les galaxies était largement opaque à la lumière à haute énergie.
« Webb a montré que cette supernova ressemble exactement aux supernovae modernes », a déclaré le professeur Nial Tanvir de l’Université de Leicester.
« Les observations de Webb indiquent que cette galaxie lointaine est similaire à d’autres galaxies qui existaient à la même époque », a déclaré le Dr Emeric Le Floc’h, astronome au CEA Paris-Saclay.
