L’émission gamma d’une nova prédite dans les moindres détails

Le 8 août 2021, une “nouvelle” étoile est apparue dans la constellation d’Ophiuchus et est restée visible à l’œil nu pendant plusieurs jours. À vrai dire, elle avait déjà été observée six fois par le passé : en 1898, 1933, 1958, 1967, 1985 et 2006. RS Ophiuchi est une nova récurrente située à environ 5 000 années-lumière, qui entre en éruption tous les 10 à 20 ans (deux autres éruptions en 1907 et 1945 ont été déduites de données d’archive). Il s’agit d’un système binaire instable constitué d’une étoile géante rouge et d’une naine blanche, qui connaît régulièrement de formidables explosions thermonucléaires.

L’éruption de 2006 a été observée avec des télescopes radio, infrarouge et à rayons X. Ces observations ont mis en évidence une onde du choc se propageant à des milliers de kilomètres par seconde dans les vents de l’étoile géante rouge. Vincent Tatischeff (Pôle A2C, Équipe Astrophysique et Cosmochimie) et Margarita Hernanz (Institut de Ciències de l’Espai, Barcelone) ont alors prédit une accélération de protons dans cette onde de choc jusqu’à des énergies de plusieurs téraélectronvolts et une émission gamma potentiellement observable pendant plusieurs jours après l’explosion. Mais le modèle était invérifiable à l’époque faute de télescope gamma en opération.

La dernière éruption de RS Oph en 2021 a pu être observée à la fois par le Large Area Telescope (LAT) de la mission Fermi, lancée en 2008, et par les télescopes à imagerie Tcherenkov HESS en Namibie et MAGIC aux Canaries. C’est la première fois qu’une telle explosion dans notre galaxie est observée en rayons gamma de très haute énergie par des télescopes au sol. Ces observations, qui ont été récemment publiées, confirment pour l’essentiel les prédictions du modèle avec une précision remarquable : nature et énergie des particules accélérées, courbe de lumière gamma etc. RS Oph est ainsi devenu un objet clé pour étudier la microphysique de l’accélération de particules dans les ondes de choc astrophysiques.

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