Une éruption de deux heures express
Dans la nuit du 4 mars 2020, le télescope TESS, qui cherche habituellement des planètes autour d'autres étoiles, a remarqué quelque chose d'étrange dans une galaxie lointaine. La lumière de l'objet AT 2020afjz s'est allumée et éteinte en quelques heures à peine — plus vite que le temps qu'il faut pour qu'un café refroidisse. C'est la première éruption d'une telle durée qui ait été observée du début à la fin dans le domaine optique.
L'éruption provient d'une galaxie située à environ 7 milliards d'années-lumière de nous. Sa luminosité a augmenté lentement — pendant environ une heure — puis a chuté rapidement. C'est comme si quelqu'un allumait une lampe de poche, la laissait allumée deux heures, puis l'éteignait. Les scientifiques ont comparé cette éruption aux sursauts gamma, des explosions puissantes qui se produisent lors de la fusion d'étoiles à neutrons ou de l'effondrement d'étoiles massives. Mais les sursauts gamma émettent généralement des rayons gamma, et ici aucun n'a été détecté.
Peut-être que les rayons gamma n'ont simplement pas atteint les détecteurs : le satellite qui les repère se trouvait alors derrière la Terre. Ou alors l'éruption n'était pas dirigée vers nous — comme un faisceau de lampe de poche qui éclaire de côté. Ces éruptions sont appelées sursauts gamma « orphelins » : l'explosion a bien eu lieu, mais on n'en voit pas les rayons gamma.
Cette découverte montre que le télescope TESS peut détecter de brèves éruptions provenant d'autres galaxies. Il se pourrait que de tels événements soient bien plus nombreux dans l'Univers que ce que l'on pensait. Et chacun d'eux est comme un signal court venu du passé lointain, qui aide à comprendre comment meurent les étoiles.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2608.17242v1
We report the discovery of AT 2020afjz (TSS2020a): the first hour-scale extragalactic transient discovered in optical wavelengths whose complete evolution -- from explosion onset to decay -- is temporally resolved, and the first such transient discovered by TESS. AT 2020afjz was identified as a $$>10\sigma$$ detection in the pilot HiLaTS program run within the TESSELLATE Sky Survey, which blindly searches for transient phenomena in TESS data with the TESSELLATE pipeline. Through cross-matching with legacy imaging, we associate it with DES J042144.37$$-$$383311.3, a member of an interacting galaxy pair at $$z_{\rm phot}=0.67^{+0.07}_{-0.10}$$. While AT 2020afjz is similar in duration and brightness to GRB afterglows, it exhibits a slow rise time of $$\sim1$$ hr and lasts for only 2.4 hr above the half-max brightness; modeling the TESS light curve with VegasAfterglow finds that it is best described as either an on-axis "dirty-fireball" or off-axis orphan afterglow. Each of these rare classifications hinge upon a non-detection at gamma-ray energies, but as Fermi-GBM was Earth-occulted at the time of explosion, AT 2020afjz's gamma-quiet nature cannot be definitively confirmed. Regardless, AT 2020afjz demonstrates TESS's power to discover fast extragalactic transients, and heralds a new population awaiting discovery with TESSELLATE.
Le télescope TESS a été lancé en 2018 pour chercher des planètes autour d'autres étoiles, mais ses données se sont révélées utiles aussi pour étudier des explosions lointaines.
Dans le roman « Contact » de Carl Sagan, les héros captent un mystérieux signal radio venu de l'espace — l'éruption AT 2020afjz était aussi un signal inattendu, mais lumineux.