Mystérieux signal extragalactique : répétition d’un sursaut radio rapide détectée pour la deuxième fois dans l’histoire de l’astronomie

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Pour la deuxième fois seulement, des scientifiques ont capté la répétition d’un mystérieux éclair cosmique connu sous le nom de sursaut radio rapide (FRB pour fast radio burst). Cette remarquable observation pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre ce phénomène et l’origine de ces explosions/ flashs/ sursauts dans l’univers.

Image d’entête : représentation artistique d’un magnétar, l’une des sources possibles des sursauts radio rapides. (ESO/ L. Calçada)

Les FRB sont des éclairs extrêmement brefs (quelques millisecondes) d’ondes radio qui proviennent d’endroits aléatoires (pour autant que l’on puisse en juger) dans le cosmos. Les astronomes sont aux prises avec ce mystère depuis des années parce que, bien qu’ils continuent d’observer des sursauts, ils ne sont toujours pas certains de ce qui les engendre. Il est estimé qu’il y a jusqu’à 1 000 de ces sursauts dans tout le ciel chaque jour.

Mais, jusqu’à ce dernier travail de recherche, seul un seul FRB répétitif, connu sous le nom de FRB 121102, avait été observé. Tous les autres ont “flashé” une fois pour disparaître ensuite. Mais maintenant, à l’aide de l’instrument CHIME (pour Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment – Expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène), les chercheurs ont détecté un deuxième événement répétitif de ce genre. Il présente des similitudes frappantes avec le premier FRB qui se répète.

Le CHIME, le radiotélescope dans la vallée de l’Okanagan, en Colombie-Britannique qui a permis de capter le signal extragalactique. (CHIME/ Université de Toronto)

Ce FRB répétitif est l’un des 13 (les autres sont des rafales simples) annoncés cette semaine par les scientifiques.

Selon Shriharsh Tendulkar, de l’université McGill (Canada) et l’une des auteures de deux études publiées récemment, au sujet de la répétition du FRB :

Ce sont des sursauts extrêmement puissants et fréquents. Nous n’avons jamais rien vu de tel auparavant. Les analogues les plus proches que nous avons dans nos propres galaxies (pulsars) sont plus d’un trillion de fois plus faibles. De plus, cette seconde source montre un comportement en rafale (c’est-à-dire des structures multiples dans la rafale) qui est extrêmement similaire au premier FRB répétitif et qui est différent de tous les FRB simples.

Le nouveau FRB répétitif a également une autre caractéristique inhabituelle. Alors que la plupart des autres FRB détectés ont été enregistrés entre 1400 mégahertz (MHz) et 2000 MHz, ces rafales ont été trouvées à 400-800 MHz, bien plus faibles que jamais.

Toujours selon Tendulkar :

Nous savons maintenant que les FRB sont détectables à 400 MHz, et devraient l’être à des fréquences encore plus basses. 400 Mhz est la limite inférieure de l’expérience CHIME pour le moment, de sorte que d’autres FRB à basse fréquence pourraient simplement passer inaperçus.

Ces observations pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre l’univers dans son ensemble.

Nous aimerions savoir de quels types d’objets il s’agit et comment ils sont liés à d’autres explosions et objets que nous connaissons (sursauts de rayons gamma, supernovae, étoiles à neutrons, etc.). Cela nous aide à construire une image plus complète de l’Univers.

Elle ajoute que l’étude de ces sursauts peut nous aider à sonder la distribution des électrons (donc de la matière en général) et des champs magnétiques dans l’Univers indépendamment des autres méthodes développées. Cela permet d’étudier comment les structures de l’Univers se sont formées et comment elles sont réparties.

Deux études ont été publiées dans Nature : A second source of repeating fast radio bursts et Observations of fast radio bursts at frequencies down to 400. megahertz et présentées sur le site de l’université de Toronto : Researchers from U of T and other universities detect repeating fast radio burst.