Un sursaut gamma, c'est comme un coup de canon cosmique : un éclair bref mais éblouissant qui, pendant quelques secondes, éclipse une galaxie entière. Mais si on l'observe dans le domaine gamma le plus dur (photons d'énergie supérieure au gigaelectronvolt), le signal se perd souvent dans le bruit, tel un murmure dans une salle bruyante. Les astronomes ont eu une astuce : additionner 330 de ces « murmures » pour entendre un chœur collectif.

C'est ce qu'ils ont fait : ils ont pris les données du télescope spatial Fermi-LAT sur plusieurs années et ont superposé 330 sursauts gamma. Le signal cumulé est apparu clairement, jusqu'à des énergies de 100 GeV. C'est comme concentrer la lumière de nombreuses lampes de poche faibles en un seul point : individuellement invisibles, ensemble elles forment une tache lumineuse. Ils ont même pu construire des courbes de lumière et des spectres, c'est-à-dire observer comment la luminosité et la couleur de la lueur évoluaient dans le temps.

Ensuite, ça devient plus intéressant. Les 220 sursauts visibles individuellement s'intègrent bien dans le scénario standard : après l'explosion, la matière en expansion émet par deux mécanismes — le rayonnement synchrotron classique (les électrons tournent dans un champ magnétique) et la diffusion Compton inverse (ces mêmes électrons propulsent les photons à des énergies énormes). Mais les 110 sursauts faibles, invisibles individuellement, ne correspondent pas à ce modèle. Ils émettent plus de rayons gamma qu'ils ne le devraient. Il semble qu'ils possèdent une source d'énergie supplémentaire — peut-être que le moteur central continue d'injecter de l'énergie dans la matière en expansion pendant longtemps.

Qu'est-ce que cela signifie ? Les sursauts gamma sont les explosions les plus puissantes de l'Univers, et on ne comprend pas encore entièrement comment ils accélèrent les particules à des énergies aussi colossales. Ce nouveau résultat montre que les sursauts faibles fonctionnent peut-être un peu différemment des sursauts brillants. C'est comme si, en étudiant les voitures, vous découvriez que les citadines ont un turbo caché. Il reste aux astronomes à comprendre ce qu'est ce « turbo » et pourquoi il ne s'active que sur les sursauts faibles.