Les magnétars, ces étoiles à neutrons entourées d’un champ magnétique ultrapuissant — ici en vue d’artiste —, pourraient être à l’origine de ceux que l’on nomme les sursauts radio rapides. Mais une nouvelle observation remet l’idée en question. © Bill Saxton, NRAO, AUI, NSF
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Ce sursaut radio rapide est vraiment intrigant : il ne s’arrête jamais !

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[EN VIDÉO] Les sursauts radio rapides répétitifs  L’origine des sursauts radio rapides — ou Fast Radio Burst (FRB) — reste mystérieuse. Certains émettent un seul et unique flash d’ondes radio. D’autres, plus rares, semble-t-il, émettent des flashs de manière répétée. Sans doute le résultat d’un mouvement orbital. Mais le mécanisme exact reste à préciser. © NRAO Outreach 

Le premier d'entre eux a été découvert en 2007. Un sursaut radio rapide qui a surpris tout le monde. Et après 15 années passées à étudier le phénomène, les astronomes pensaient avoir enfin percé le mystère. Mais une nouvelle observation pourrait tout remettre en cause !

C'est juste au moment où les astronomes pensaient commencer à comprendre ce qui se cache derrière ceux qu'ils appellent les sursauts radio rapides -- ou Fast Radio Bursts (FRB), pour les anglophones -- qu'une nouvelle observation vient jeter le trouble. La détection du FRB 20190520B rapportée par des chercheurs de l’Académie chinoise des sciences. Un sursaut radio rapide qui semble tout à fait unique en son genre.

Rappelons qu'il est ici question de flashs d'ondes radio qui ne durent que quelques millisecondes. Tout en dégageant autant d'énergie que notre Soleil en plusieurs années ! Les FRB proviennent généralement de galaxies éloignées. Mais en 2020, un FRB avait été identifié dans notre Voie lactée.

Le sursaut radio rapide dont il est question ici a été observé par le radiotélescope sphérique de cinq cents mètres d'ouverture installé dans le sud-ouest de la Chine. Et il a tout de suite attiré l'attention des astronomes. Parce qu'il se répète. Une caractéristique plutôt rare dans le monde des FRB. Parce qu'il se répète, en plus, sans que les chercheurs parviennent à définir un cycle. Une première !

Voici la région du ciel dans laquelle se niche le FRB 20190520 B. © Bill Saxton, NRAO, AUI, NSF

Un FRB pas du tout comme les autres

Le FRB 20190520B a aussi intrigué les chercheurs parce que ses flashs d'ondes radio intenses s'accompagnent d'un bourdonnement constant. Un tel cas a été déjà observé par le passé. Et les astronomes avaient conclu que ce bourdonnement provenait d'un processus de formation continue d’étoiles dans la galaxie hôte du FRB. Mais cette fois, la source du bourdonnement apparaît bien plus compacte. À tel point que les chercheurs pensent que ces ondes radio pourraient être générées par le FRB lui-même.

Cette fois, la source du bourdonnement apparaît bien plus compacte (…) Ces ondes radio pourraient être générées par le FRB lui-même

Et ce n'est pas tout. Les astronomes de l'Académie chinoise des sciences signalent une autre curiosité. Pour comprendre, il faut savoir que lorsqu'elles voyagent dans l'espace intergalactique et qu'elles y rencontrent des gaz, les ondes radio ont tendance à se disperser. Les mesures de dispersion effectuées sur le FRB 20190520B montrent ainsi que sa source devrait se situer à plus de 7 milliards d'années-lumière de notre Terre. Or d'autres données montrent -- avec un risque d'erreur inférieur à 1 % -- que ce sursaut radio rapide vient d'une galaxie naine qui se trouve à moins de 3 milliards d'années-lumière de nous.

L'hypothèse des astronomes pour expliquer cette incohérence, c'est qu'une partie de la dispersion des ondes radio vient de l'environnement immédiat du FRB. Il baignerait dans de puissants champs magnétiques et une grande quantité de gaz ionisés. Et peut-être que le FRB 20190520B n'est autre finalement qu'un nouveau-né, toujours entouré de matière dense éjectée par une spectaculaire explosion en supernova qui a laissé derrière elle une étoile à neutrons.

Dans ce cas, au fur et à mesure que cette matière se dissipera, la dispersion des signaux diminuera. Tout comme, sans doute, le nombre des flashs. Une découverte qui remet donc en question l'idée d'utiliser les sursauts radio rapides comme sonde du milieu intergalactique. Une découverte qui questionne également l'idée que des magnétars pourraient se cacher derrière tous les FRB. D'autres études devront le déterminer...

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