Burst Chaser

Bienvenue dans le projet Burst Chaser ! Dans ce projet, nous avons besoin de votre aide pour identifier les signatures des sursauts gamma (GRB), l'une des explosions les plus énergétiques de l'univers !

Qu'est-ce qu'un sursaut gamma ?

Les sursauts gamma (GRB) sont parmi les explosions les plus énergétiques de l'univers. Ces explosions libèrent plus d'énergie en 10 secondes que la durée de vie entière de notre soleil sur 10 milliards d'années. Heureusement, ces explosions se produisent très loin de la Terre et ne sont donc pas dangereuses, mais elles sont extrêmement intéressantes pour les scientifiques et les astronomes pour des recherches futures.

Crédit : NASA/CGRO/BATSE

L'animation ci-dessus présente un sursaut gamma (GRB) détecté par un télescope spatial de la NASA ! Le télescope s'appelle le Burst And Transient Source Experiment (BATSE) à bord de l'Observatoire gamma Compton. Le télescope détecte les rayons gamma, qui font partie du spectre lumineux, comme décrit dans la figure ci-dessous.

Crédit : Creative Commons

Les sursauts gamma émettent de la lumière (également appelée photons) dans toutes les longueurs d'onde. Mais la première émission est généralement observée dans les rayons gamma, qui seront l'objet de ce projet. BATSE recueille des informations sur les rayons gamma qu'il observe au fil du temps. En utilisant ces informations, nous pouvons créer un film du ciel gamma composé de couleurs variables qui indiquent l'intensité des rayons gamma. La ligne blanche et rouge prominente traversant le centre de l'image représente les émissions de rayons gamma de notre galaxie, la Voie lactée. Le point exceptionnellement brillant au-dessus du plan de la Voie lactée représente le GRB. Alors que notre galaxie émet un nombre significatif de rayons gamma, un GRB produit des tonnes de rayons gamma qui peuvent même surpasser notre galaxie entière pendant l'explosion d'environ 10 secondes et submerger les détecteurs du télescope, faisant toute l'image devenir blanche.

Sur le côté droit de l'animation, vous trouverez le graphique de l'animation que nous utilisons pour suivre la quantité de rayons gamma que nous observons au fil du temps. L'axe vertical du graphique est une mesure du nombre de photons de rayons gamma que le télescope détecte, avec des points plus élevés sur le graphique indiquant plus de photons de rayons gamma. Lorsqu'un GRB éclate, nous voyons un pic net sur le graphique. Ce graphique est ce que nous appelons la "courbe de lumière" du GRB, offrant des informations sur le mécanisme physique qui crée ces sursauts.

Dans le cadre de ce projet, vous allez catégoriser ces pics distinctifs, nous aidant à mieux comprendre le phénomène derrière les sursauts gamma.

Les astronomes pensent que les GRB sont produits par des événements astrophysiques extrêmes liés aux étoiles et aux trous noirs. Ces événements énergétiques créent des jets de particules et de photons extrêmement énergétiques. Ces impulsions fournissent aux chercheurs des informations sur les phénomènes qui créent ces sursauts, contribuant ainsi à la découverte scientifique. La figure ci-dessous capture notre compréhension actuelle de la manière dont ces photons sont créés dans un sursaut gamma.

Crédit de l'image : NASA/Goddard Space Flight Center/ICRAR.

Plus précisément, les astronomes savent maintenant que les GRB se forment probablement par deux mécanismes physiques principaux. Le mécanisme le plus courant est la fusion des étoiles massives. Lorsque les étoiles massives épuisent leur combustible pour produire de l'énergie, elles s'effondrent sous l'effet de la gravité et explosent en supernovae. Certaines de ces supernovae libèrent également d'intenses jets de rayons gamma, comme le montre l'animation ci-dessous (crédit : NASA Goddard Space Flight Center).

Crédit : NASA Goddard Space Flight Center

Le mécanisme moins courant de formation des GRB est la fusion de deux étoiles à neutrons ou la fusion d'une étoile à neutrons et d'un trou noir, comme le montre l'animation ci-dessous (crédit : NASA Goddard Space Flight Center). Ces événements peuvent également produire un phénomène appelé ondes gravitationnelles. Bien que ce phénomène ait été prédit par la relativité générale d'Einstein il y a plus de 100 ans, les astronomes ont enfin confirmé leur existence en 2015 grâce aux détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO et VIRGO récemment mis à niveau !

Crédit : NASA Goddard Space Flight Center

Pourquoi les astronomes s'intéressent-ils tant aux GRB ?

Parce que les GRB sont si lumineux dans les rayons gamma, nous pouvons les observer dans tout l'univers, des galaxies proches à l'univers très lointain. Comme la lumière se déplace à une vitesse finie, il faut beaucoup de temps pour que la lumière voyage de l'univers lointain jusqu'à nous, et donc lorsque nous observons des choses dans l'univers lointain, nous regardons en arrière dans le temps. En fait, les sursauts gamma sont l'un des très rares événements pouvant être détectés directement jusqu'à l'époque où l'on s'attendait à ce que les premières étoiles se forment. Les GRB sont donc des outils puissants pour étudier le début de l'univers et comprendre comment l'univers a évolué jusqu'à son état actuel.

De plus, puisque les GRB sont créés dans les environnements les plus extrêmes de l'univers - supernovae, étoiles à neutrons et trous noirs - ils sont utiles pour étudier la physique dans ces environnements extraordinaires, qui sont très difficiles à recréer sur Terre.

L'observatoire Neil Gehrels Swift

Les données que vous voyez dans ce projet proviennent de l'Observatoire Neil Gehrels Swift, également connu sous le nom de Swift. La figure ci-dessous montre à quoi ressemble le télescope.

Crédit : NASA Goddard Space Flight Center

Swift est un télescope spatial multi-longueurs d'onde, ce qui signifie qu'il peut observer les GRB simultanément sur tout le spectre lumineux, de l'optique à l'ultraviolet en passant par les rayons gamma. Swift a été lancé le 20 novembre 2004 et surveille l'univers et détecte les GRB depuis 19 ans. La vidéo ci-dessous montre un résumé de la découverte des GRB par Swift lorsqu'il observe 500 GRB. À ce jour, Swift a observé plus de 1600 GRB!

Crédit : NASA Goddard Space Flight Center

Pourquoi avons-nous besoin de votre aide

Nous avons besoin de votre aide pour repérer et identifier les GRB présentant des formes d'impulsions spécifiques (voir les guides de terrain pour plus d'informations sur ces formes d'impulsions) qui aideront les astronomes à résoudre le mystère de leurs origines physiques. Vos yeux peuvent classer avec précision les formes d'impulsions et d'autres motifs dans les données que nous n'avons pas encore pu apprendre à un ordinateur à repérer. Vos classifications de ces GRB aideront les astronomes à localiser les origines de ces explosions et à faire avancer nos connaissances sur ces événements mystérieux et énergétiques dans l'univers.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière dont votre travail aidera les astronomes à en apprendre davantage sur la physique des GRB, consultez le contenu à l'intérieur du lien FAQ ci-dessus.

Remerciements

Ce projet est soutenu par le programme de financement initial de la science citoyenne de la NASA (CSSFP).

Code de conduite

Le projet Burst Chaser s'efforce de créer un environnement collaboratif et inclusif. Lorsque vous participez à des discussions sur la plateforme Burst Chaser, veuillez être respectueux envers les autres, en particulier ceux ayant des points de vue et des expériences différents. Pour plus de directives, veuillez vous référer aux Normes de la communauté Zooniverse Talk.