Un étrange signal radio provenant de l’espace lointain a été détecté, battant comme un cœur

Un nouveau signal radio provenant de l’espace lointain remet une fois de plus en question notre compréhension de ces phénomènes mystérieux.

Non seulement ce nouveau sursaut radio rapide, nommé FRB 20191221A, est un autre répétiteur extrêmement rare, mais il n’est même pas si rapide que cela : les flashs radio reçus à travers l’espace intergalactique ont une durée de trois secondes, soit environ 1 000 fois plus que la moyenne.

Cependant, des salves de rayonnement de plus forte intensité se produisent toutes les 0,2 secondes dans cette fenêtre de trois secondes – ce qui n’avait jamais été observé auparavant dans un sursaut radio rapide.

La détection a été faite par le détecteur CHIME en décembre 2019, et les scientifiques ont immédiatement su qu’ils étaient sur quelque chose de très particulier.

« C’était inhabituel », a déclaré l’astrophysicien Daniele Michilli de l’Institut Kavli du MIT pour l’astrophysique et la recherche spatiale.

« Non seulement il était très long, d’une durée d’environ trois secondes, mais il y avait des pics périodiques remarquablement précis, émis à chaque fraction de seconde – boum, boum, boum – comme un battement de cœur. C’est la première fois que le signal lui-même est périodique. »

Les sursauts radio rapides sont l’un des mystères cosmiques actuels les plus fascinants. Il s’agit de bouffées de rayonnement extrêmement puissantes dans les longueurs d’onde radio qui jaillissent de l’espace intergalactique en un laps de temps très court – généralement des millisecondes. Dans ce bref laps de temps, le sursaut émet autant d’énergie que 500 millions de soleils.

La plupart des sursauts radio rapides n’éclatent qu’une fois, et on n’en entend plus parler depuis. Il est impossible de les prévoir ; pour en détecter un, il suffit d’espérer qu’il se produise au moment où nous avons un radiotélescope pointé dans la bonne direction (bien que des projets comme CHIME, avec une grande zone d’observation, aident énormément à cet égard). Il s’agit du type le plus courant de FRB.

Beaucoup plus rarement, des signaux répétés sont reçus d’un seul point dans le ciel. Ce sont les sursauts radio rapides répétitifs. Comme ils se répètent, les scientifiques peuvent pointer un télescope vers le ciel et étudier les signaux de manière beaucoup plus détaillée.

On ne sait toutefois pas si le même mécanisme est à l’origine de tous les sursauts radio rapides.

Ils peuvent varier en intensité, en longueur d’onde, en polarisation et en dispersion. Un sursaut radio rapide constitue un indice important : en 2020, pour la première fois, un sursaut radio rapide a été détecté à l’intérieur de la Voie lactée. Il a été tracé jusqu’à un type d’étoile à neutrons appelé magnétar, ce qui suggère que ces objets ultradenses et hautement magnétisés pourraient être responsables d’au moins certains sursauts radio rapides.

« CHIME a maintenant détecté de nombreux sursauts radio rapides avec des propriétés différentes »a déclaré Michilli« Nous en avons vu qui vivent à l’intérieur de nuages très turbulents, tandis que d’autres semblent se trouver dans des environnements propres. D’après les propriétés de ce nouveau signal, nous pouvons dire qu’autour de cette source, il y a un nuage de plasma qui doit être extrêmement turbulent. »

Quant à ce qu’il s’agit, les signes pointent toujours vers une étoile à neutrons de quelque sorte (désolé, toujours pas d’extraterrestres).

Les étoiles à neutrons sont les noyaux effondrés d’étoiles massives qui ont terminé leur vie et éjecté la plupart de leurs matériaux dans l’espace. N’étant plus soutenu par la pression extérieure de la fusion, le noyau s’effondre en un objet incroyablement dense, d’environ 20 kilomètres de diamètre, mais dont la masse est estimée à 2,3 fois celle du Soleil.

Les magnétars sont un type d’étoiles à neutrons dotées d’un champ magnétique extrêmement puissant. L’attraction vers l’extérieur de ce champ magnétique entrant en compétition avec l’attraction vers l’intérieur de la gravité, les magnétars se déchaînent périodiquement en tremblements de terre massifs.

Les pulsars sont des étoiles à neutrons qui éjectent des faisceaux d’émission radio depuis leurs pôles, tournant à des vitesses de l’ordre de la milliseconde, de sorte que le faisceau semble pulser. Michilli et ses collègues ont analysé les rafales de FRB 20191221A et ont trouvé des caractéristiques communes aux émissions des magnétars et des pulsars.

Il n’y a qu’un seul problème : bien que la distance parcourue par FRB 20191221A ne soit pas claire, elle provient probablement d’une autre galaxie, et son éclatement semble être plus d’un million de fois plus lumineux que les magnétars et les pulsars de notre propre galaxie.

« Il n’y a pas beaucoup de choses dans l’Univers qui émettent des signaux strictement périodiques »explique Michilli« Les exemples que nous connaissons dans notre propre galaxie sont les pulsars radio et les magnétars, qui tournent et produisent une émission rayonnante semblable à celle d’un phare. Et nous pensons que ce nouveau signal pourrait être un magnétar ou un pulsar sur des stéroïdes. »

L’équipe espère pouvoir capter d’autres explosions de la source mystérieuse du FRB 20191221A afin de préciser son origine et sa cause. À son tour, cela pourrait nous aider à mieux comprendre les étoiles à neutrons.

« Cette détection soulève la question de savoir ce qui pourrait causer ce signal extrême que nous n’avons jamais vu auparavant, et comment nous pouvons utiliser ce signal pour étudier l’Univers »a déclaré Michilli« Les futurs télescopes promettent de découvrir des milliers de FRBs par mois, et à ce moment-là, nous pourrions trouver beaucoup plus de ces signaux périodiques. »

Les recherches ont été publiées dans la revue Nature.

Lire aussi : Un mystérieux sursaut radio rapide répété est localisé dans un endroit très inattendu

Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

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