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Les astronomes sont sur le point de découvrir les causes de flashs rapides et puissants dans le ciel, appelés rafales rapides de radio (FRB), après qu'un télescope canadien ait découvert huit autres types du type les plus intrigants de ces explosions – ceux qui répètent leurs signaux.
Les FRB sont des événements intensément énergiques qui ne se manifestent que pendant des millisecondes, apparemment dans le ciel et de l'extérieur de la galaxie. Mais leur cause est restée un. Les astronomes espèrent que l’étude des sursauts qui répètent leurs flashs, plutôt que de simplement les éclater une fois, peut aider à élucider les origines des BRA. C’est parce qu’il est plus facile pour les télescopes à haute résolution de faire des observations de suivi sur les «répéteurs» et de retracer leur origine que sur des explosions ponctuelles.
Sur les quelque 75 FRB observés auparavant, seuls deux sursauts étaient répétés comme des redoublants. Le premier d'entre eux a fait l'objet d'études approfondies, à savoir le télescope CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment). Les derniers résultats de CHIME publiés sur le serveur de pré-impression arXiv le 9 août, montrez maintenant que les répéteurs sont loin d’être rares.
CHIME, qui a commencé à chasser les FRB en 2018, a également découvert le 12 août des centaines de FRB uniques, le chercheur Bryan Gaensler de CHIME, le 12 août. Les membres du télescope collaborent toujours à l’analyse de ces événements, a déclaré Gaensler, astronome à l’Université de Toronto. «En 25 ans de recherche en astronomie, c’est incontestablement le projet le plus excitant sur lequel j’ai jamais travaillé», a-t-il déclaré.
Événements épars
«C'est un résultat plutôt excitant», déclare Laura Spitler à l'Institut Max Planck de radioastronomie de Bonn, en Allemagne. La priorité des astronomes sera de rechercher la galaxie hôte de ces signaux répétés, dit-elle. Localiser les galaxies hôtes est essentiel pour percer le mystère de ce qui cause les FRB. En brossant un tableau des environnements dans lesquels ils sont nés, les chercheurs pourront réduire certaines des dizaines d'explications possibles des explosions. Les astronomes suggèrent qu'il pourrait s'agir d'émissions de jeunes magnétars, de noyaux d'étoiles denses tournant dans un champ magnétique ou de cordes cosmiques vibrantes.
Les résultats indiquent qu'il y a suffisamment de redoublants pour commencer à les comparer à des explosions uniques, afin de déterminer si les deux types de FRB sont produits dans des environnements similaires, a déclaré Spitler. Tous les FRB peuvent provenir d’environnements fondamentalement similaires, avec éventuellement des explosions répétées évitant toute détection, ou des sources ne brûlant que dans certaines conditions. En revanche, chaque type peut être provoqué par différents événements – un qui se répète et un qui ne le fait pas.
L’équipe CHIME a déjà vu des indices qui pourraient aider à répondre à cette question. Les huit répéteurs sont dispersés dans le ciel avec une distribution similaire à celle des rafales ponctuelles. Mais les signaux des répéteurs ont duré plus longtemps en moyenne, rapporte la collaboration. Spitler affirme que, si cette tendance se maintient, cela pourrait être un signe que deux phénomènes différents sont à l'origine des différents types d'explosion, car la durée d'une rafale reflète le mécanisme sous-jacent qui la produit.
Environnements insaisissables
Les dernières données révèlent des différences dans les environnements d'où proviennent les répéteurs. Le répéteur FRB121102, le seul découvert précédemment, provenait d'un environnement fortement magnétisé. Comme FRB121102, le signal d’une des dernières rafales est polarisé avec un motif en spirale suggérant qu’il provient d’un champ magnétique. Mais la force du champ pour le nouveau répéteur est environ 100 fois plus faible que celle de FRB121102.
Un grand nombre, mais pas tous, des derniers vols ont également une caractéristique des deux premiers répéteurs. Plutôt que d'être une simple explosion de fréquence étroite, les signaux descendent en fréquence d'une manière comparable à celle d'un son de «trombone triste». "De tels signaux de" trombone triste "sont en fait plutôt inhabituels et compliqués", explique Spitler. Les expliquer pose un défi aux théoriciens, ajoute-t-elle.
Les résultats ne sont qu’un petit aperçu de «l’impressionnant plein de CHIME», a déclaré Gaensler. Le télescope, qui se trouve à Penticton, en Colombie-Britannique, a été initialement construit pour étudier les ondes radioélectriques du début de l'Univers. Mais en 2013, les astronomes ont compris que le télescope en forme de demi-tuyau, qui balaie chaque jour presque tout le ciel septentrional, pourrait également repérer les FRB. Pour un coût relativement peu élevé de 16 millions de dollars US, ils ont transformé CHIME en chasseur FRB. Les astronomes n’avaient que récemment commencé à prendre au sérieux le télescope, les premières observations semblant être dues à des interférences ou à des problèmes techniques.
«CHIME tient ses promesses», déclare Spitler.
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