Le 6 juillet 2022, le télescope spatial Swift repère un flash de rayons gamma dans une galaxie lointaine. Quatre ans plus tard, l'analyse des données accumulées dessine un cas extrême : le moteur de GRB 220706A a continué à produire des éclats de rayons X pendant 27 jours dans le référentiel de sa galaxie, soit environ 21 jours de plus que le précédent record. Une supernova très lumineuse semble accompagner l'explosion, ce qui complique l'histoire. L'étude qui décrit ce duo a été déposée sur arXiv le 18 septembre 2026, et elle n'a pas encore été évaluée par les pairs.
Cinquante et un jours vus de la Terre, vingt-sept jours vécus
Commençons par la mesure qui fait la Une. Les instruments à rayons X ont suivi la lueur de GRB 220706A pendant environ 51 jours après le flash initial. Cette lueur n'était pas une décroissance régulière. Elle contenait des éclats, des sursauts secondaires de rayons X, comme des hoquets du moteur. Le dernier éclat détecté tombe à la fin de cette période, quand l'observation cesse de ressembler à une simple rémanence.
Un détail change la lecture de ce chiffre. La galaxie hôte s'éloigne de nous, et son décalage vers le rouge vaut 0,8577. Ce nombre n'est pas une distance, c'est la trace de l'expansion de l'Univers. Plus une galaxie est loin, plus sa lumière a été étirée vers le rouge en chemin. Et avec la lumière, le temps lui-même est étiré. Un phénomène qui dure 27 jours dans la galaxie paraît durer 1,858 fois plus longtemps sur Terre, soit environ 51 jours. L'image mentale est celle d'un film tourné là-bas et projeté chez nous au ralenti, non pas à cause du projecteur, mais à cause de l'espace qui s'est étiré entre-temps.
La mesure précise du dernier éclat donne 27,25 jours, avec une marge de 1,95 jour vers le haut et de 0,03 jour vers le bas. La comparaison avec l'ancien record est sans appel. Les éclats les plus tardifs connus jusqu'ici appartenaient à GRB 210204A, et s'arrêtaient après environ 6,6 jours. GRB 220706A ajoute donc une vingtaine de jours. L'équipe mesure une activité du moteur central environ 20,6 jours plus tardive que celle de tous les éclats observés auparavant.
Il faut distinguer deux durées qui n'ont rien à voir. Le flash gamma, celui que Swift a vu le 6 juillet 2022, a duré 87 secondes, avec une incertitude de 18 secondes. C'est une durée banale pour un sursaut gamma long. La durée du moteur, elle, se lit dans les rayons X tardifs. Un moteur actif pendant 27 jours, c'est 2,3 millions de secondes. Le record ne porte pas sur la luminosité de l'explosion, il porte sur sa durée.
Un moteur qui devrait s'arrêter en quelques minutes
Pour comprendre ce que cela bouscule, il faut ouvrir le capot. Un sursaut gamma long naît de l'effondrement d'une étoile très massive. Quand le cœur de l'étoile cède, il forme un trou noir ou une étoile à neutrons. La matière de l'enveloppe tombe alors vers ce reste compact et forme un disque. Une partie de cette matière est éjectée le long de l'axe de rotation, dans un jet qui file à une vitesse proche de celle de la lumière. Le flash gamma est la lumière de ce jet quand il pointe vers la Terre. La rémanence qui suit vient du choc entre le jet et le gaz environnant.
Le mot « moteur » désigne ce cœur qui fournit l'énergie. Sa durée dépend de la vitesse à laquelle la matière tombe. Pour une étoile ordinaire, l'effondrement et l'accrétion prennent quelques secondes à quelques minutes. Les sursauts gamma longs classiques durent ainsi de 2 à 100 secondes. Une minorité, dite ultralongue, se compte en milliers de secondes, parfois plusieurs heures. GRB 220706A appartient à cette famille : sa durée de moteur mesurée sur la courbe de lumière atteint 56 000 secondes, environ 15,6 heures. C'est le huitième plus long d'un échantillon de 550 sursauts analysés par l'équipe.
Vingt-sept jours, c'est quarante fois plus long que ces quinze heures. Pour que l'accrétion continue si longtemps, il faut une étoile beaucoup plus grosse que d'habitude. Le temps de chute libre de la matière, c'est-à-dire le temps qu'elle met à tomber vers le centre sous l'effet de la gravité, augmente avec le rayon de l'étoile. Les calculs de l'équipe indiquent qu'une étoile d'environ 10 masses solaires et d'un rayon d'environ 10¹³ centimètres, soit près de 140 fois le rayon du Soleil, peut encore alimenter le trou noir après 27 jours. Nous parlons donc d'une supergéante, une étoile gonflée comme une baudruche avant sa fin.
Une variante existe. Certaines étoiles très massives, instables, éjectent leurs couches externes par pulsations avant de s'effondrer. Leur enveloppe peut atteindre 10¹⁴ centimètres, dix fois plus large. Ces étoiles dites de pair-instabilité ont déjà été proposées pour expliquer les sursauts ultralongs, mais le modèle n'a jamais été testé sur des éclats aussi tardifs. Et la présence d'une supernova complique l'affaire : elle signifie que l'étoile a bien explosé, ce qui interrompt l'image d'une chute continue de matière.
Une supernova très lumineuse, cachée par la poussière
Car une supernova semble bien présente. Les premières images optiques de GRB 220706A n'ont rien montré. Puis, vers 17 jours après l'explosion, une source est apparue, avec un flux environ dix fois supérieur à ce que la rémanence laissait attendre. Les télescopes au sol ont suivi son évolution, et la forme de cette lumière correspond à celle d'une supernova.
La modélisation donne une supernova 1,58 fois la luminosité de SN 1998bw, la référence des supernovas associées aux sursauts gamma. Cela correspond à une magnitude absolue de -18,85. Sauf que cette valeur est observée à travers la poussière de la galaxie hôte. Le sursaut est ce qu'on appelle un sursaut sombre : sa lumière optique est fortement absorbée. Les spectres en rayons X indiquent une colonne d'hydrogène de 2,43 × 10²² atomes par centimètre carré, et les modèles de conversion donnent une extinction A_V comprise entre 0,9 et 3,6 magnitudes.
Une fois cette correction appliquée, la supernova devient bien plus brillante. Sa magnitude absolue atteint au moins -20,25, et atteindrait -21,56 si l'extinction vaut 1,7 magnitude. Pour situer l'échelle, rappelons qu'une magnitude absolue plus négative signifie un objet plus lumineux. Le Soleil a une magnitude absolue de 4,8. Les supernovas ordinaires culminent entre -17 et -19. Les supernovas superlumineuses passent sous la barre des -21. GRB 220706A est donc à la frontière de cette catégorie rare.
Si la supernova est confirmée, il s'agirait du premier événement où un sursaut gamma et une supernova superlumineuse sont observés ensemble. La comparaison la plus parlante est SN 2011kl, la supernova très lumineuse associée au sursaut ultralong GRB 111209A. Ce précédent est important, car il avait été interprété comme la signature d'un magnétar. L'équipe reste prudente : la lumière attribuée à la supernova pourrait aussi être la contrepartie optique des éclats de rayons X, pendant une période où les rayons X n'étaient pas couverts.
Supergéante, magnétar ou étoile déchirée : trois pistes
L'équipe explore trois familles d'explications, plus une variante, sans trancher. La première est celle de la supergéante décrite plus haut : une étoile assez grosse pour que la matière mette des semaines à tomber. Le problème est double. Il faut une étoile exceptionnellement étendue, et l'explosion de la supernova doit laisser passer assez de matière pour alimenter le moteur après coup.
La deuxième piste est le magnétar. Il s'agit d'une étoile à neutrons née de l'effondrement, dotée d'un champ magnétique des millions de milliards de fois plus intense que celui de la Terre. En tournant très vite, elle libère son énergie dans l'éjecta et peut alimenter un jet pendant longtemps. Les observations autorisent un magnétar tournant en moins de 2 millisecondes, avec un champ compris entre 5 × 10¹⁴ et 10¹⁵ gauss. Mais il faudrait des réglages fins pour cacher le plateau d'énergie caractéristique sous les éclats, et le partage d'énergie entre le sursaut et la supernova ne correspond pas parfaitement à ce que l'on observe dans GRB 111209A.
Une variante : les éclats ne viennent pas du moteur mais du jet qui heurte des coquilles de matière éjectées par l'étoile avant sa mort. L'idée est séduisante, car elle allège les contraintes sur le moteur. Mais les éclats observés sont trop brefs par rapport à leur retard pour correspondre à un choc de ce type. L'équipe calcule un rapport entre la durée de l'éclat et son moment d'apparition d'environ 0,34, alors qu'un choc contre une coquille donnerait un rapport supérieur à 1. Une interaction entre un jet tardif et la gaine de gaz créée lors du passage du jet principal reste possible, mais elle exige encore un moteur actif à ce moment-là.
Troisième piste, plus radicale : une étoile déchirée par le trou noir supermassif de sa galaxie. Ce scénario de rupture par effet de marée, ou TDE, prédit un jet et une lumière qui peut ressembler à une supernova. GRB 220706A est spatialement compatible avec le noyau de sa galaxie, ce qui rend la piste crédible. Mais ses rayons X suivent la population des sursauts gamma, pas celle des TDE à jet, et son optique ne ressemble pas à celle de AT2022cmc, un TDE bien suivi. La découverte récente de GRB 250702B a relancé ce débat, et l'équipe reconnaît que la question reste ouverte.
La conclusion honnête tient en une phrase : la supernova pointe vers l'effondrement d'une étoile massive, mais aucun modèle ne rend compte simplement des 27 jours. Les auteurs le disent eux-mêmes, il faut d'autres événements de ce type pour départager les scénarios.
Pourquoi ces explosions passent sous le radar
Une question reste en suspens : si des sursauts gamma peuvent durer des semaines, pourquoi n'en a-t-on pas vu plus tôt ? La réponse tient en partie aux instruments. La plupart des satellites qui traquent les sursauts gamma volent en orbite basse et perdent leur cible pendant environ 90 minutes à chaque tour de Terre. Pour un flash de 10 à 100 secondes, ce n'est pas grave. Pour un événement qui s'étale sur des semaines, ces trous de couverture deviennent un handicap.
Benjamin Gompertz, le premier auteur de l'étude, résume le problème dans un entretien accordé à Space.com : les sursauts aussi longs sont difficiles à détecter, et ils semblent plus actifs dans les rayons X que dans les rayons gamma. Les missions récentes conçues pour l'X, comme Einstein Probe, pourraient donc en trouver d'autres. L'étude appelle de ses vœux une recherche systématique des éclats tardifs dans les archives, car le record de GRB 220706A n'est peut-être qu'une première. Rien ne dit qu'il est le plus long possible.
Ce dossier montre aussi ce qui change dans la façon de chercher. Pendant vingt ans, les sursauts gamma se sont classés par la durée de leur flash gamma. GRB 220706A a un flash de 87 secondes, parfaitement banal. Toute son originalité est dans les rayons X, parfois plusieurs semaines plus tard. Chercher le signal le plus fort n'est pas toujours chercher le plus intéressant. Parfois, le record se cache dans les données que l'on avait déjà.
Pour aller plus loin
- Le télescope qui a déclenché l'alerte : Swift, et celui qui a suivi la lueur tardive en rayons X : Chandra.
- Les notions clés pour suivre l'article : les rayons X, la supernova et le trou noir dans notre glossaire.
- Pour observer le ciel de chez vous : la carte du ciel interactive et la galerie d'astrophotographies.
- Les sources de cet article : l'étude de Gompertz et al., arXiv:2609.22426, prépublication du 18 septembre 2026 sous licence CC BY 4.0, et le reportage de Space.com du 26 octobre 2026.
