Illustration d'une éruption sur un magnétar. © Nasa, GSFC, Chris Smith (USRA)
Sciences

Un objet mystérieux produit des explosions répétées dans le cosmos

ActualitéClassé sous :Univers , sursaut radio rapide , astrophysique

Des astronomes ont observé l'explosion répétée d'un mystérieux objet cosmique, et ce précisément 1.652 fois en 60 heures d'observation. Les chercheurs s'interrogent sur la source de ces explosions cosmiques, et espèrent que de plus amples scrutations leur permettront de s'approcher de la réponse.

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Pour être plus précis, ces astronomes ont observé ce que l'on appelle un Fast Radio Burst (FRB, traduisible par sursaut radio rapide), un phénomène qui est encore inexpliqué. Les FRB se traduisent par des impulsions dans la gamme radio du spectre électromagnétique, et les impulsions ici mesurées durent parfois quelques millièmes de seconde (produisant autant d'énergie que le Soleil en un an !). Les mesures ont été réalisées avec le télescope Fast, le radiotélescope le plus sensible au monde, situé en Chine, lors de l'observation de l'objet ainsi nommé FRB 121102.

Les astronomes ont observé un phénomène encore très peu connu

L'origine physique de ces FRB est encore inconnue : la plupart des FRB observés ont une origine très lointaine de nous, dans l'univers profond, rendant l'étude du phénomène complexe. Quand certains chercheurs évoquent des hypothèses abordant la possibilité de détection d'une intelligence extraterrestre quelconque, d'autres penchent plutôt pour une explication faisant intervenir des trous noirs qui s'évaporent, des étoiles à neutrons mourantes ou encore des pulsars d'un genre encore méconnu. Mais, en 2020, l'observation du magnétar SGR 1935+2154 a permis la mesure de la première impulsion radio dans notre Voie lactée, amenant les chercheurs à privilégier les magnétars comme source de FRB. 

Photo du radiotélescope Fast dans la province du Guizhou. © NAOC

Mais, qu’est-ce qu’un magnétar ?

Un magnétar est une étoile à neutrons caractérisée par un champ magnétique extrêmement intense. Ces champs magnétiques extrêmes (des milliards de fois plus intenses que celui de la Terre) peuvent parfois subir des épisodes violents, produisant de fortes explosions énergétiques. Les astronomes cherchent encore à savoir si les FRB mesurés proviennent des explosions initiales, ou de l'onde de choc en résultant se propageant dans le matériau entourant l'étoile.

Mais dans le cas de FRB 121102, la rapide succession de ces sursauts radio interroge les astronomes : d'après Bing Zhang, astrophysicien à l'université du Nevada qui a participé à l’étude, ils ne pourraient pas venir des poussières et gaz environnants, car ces matériaux auraient besoin de se chauffer pour produire ces fortes impulsions, puis de se refroidir afin de pouvoir libérer une nouvelle explosion, le tout en quelques millièmes de seconde.

Alors que les données recueillies sur FRB 212102 semblent tendre vers l'hypothèse du magnétar, les résultats ne sont pas assez concluants pour l'affirmer : le magnétar observé en 2020 dans notre Galaxie n'émettait pas autant de sursauts en si peu de temps. Mais d'après Victoria Kaspi, astrophysicienne à l'Université McGill de Montréal, cela pourrait s'expliquer par l'âge plus avancé de ce magnétar, un magnétar plus jeune pouvant éventuellement correspondre avec les observations de FRB 121102. Elle ajoute également que la forte sensibilité du radiotélescope Fast pourrait expliquer la mesure d'une si forte activité, qui n'aurait éventuellement pas été possible avec d'autres télescopes. En attendant, les scientifiques cherchent à déterminer si un magnétar jeune pourrait réellement produire de telles impulsions, ou si les astronomes ont affaire à un autre type d'objet cosmique.

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