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D’où proviennent ces mystérieux signaux répétitifs repérés dans l’espace ?

Le radio-télescope CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment). Crédits Université McGill

Des chercheurs ont retracé l’origine de signaux radio répétitifs provenant de l’espace lointain enregistrés l’année dernière. Les détails de l’étude sont publiés dans Nature.

Les sursauts radio rapides (FRB) sont déconcertants. Ces émissions ne durent que quelques millisecondes et peuvent illuminer l’espace avec autant d’énergie que 500 millions d’étoiles. Le premier de ces “flashs” a été découvert en 2007. Depuis, nous en avons détecté près d’une centaine. La majorité sont uniques, mais certains sont répétés.

On ne sait pas non plus ce qui les produit. Il émanent probablement d’objets très puissants et massifs ou d’événements cataclysmiques, mais pour l’heure les astronomes sont encore dans le flou. Pour en savoir davantage, nous devons essayer de remonter à la source de ces signaux.

Le premier FRB à répétition repéré, connu sous le nom de FRB 121102, a été découvert en 2017. Il y a quelques mois, des chercheurs ont réussi à retracer son origine dans une galaxie naine à environ 3 milliards d’années-lumière.

Les chercheurs ont également déterminé que ces signaux avaient été émis depuis un environnement extrême dans le centre galactique, mais rien de sûr. Si nous pouvions en découvrir d’autres, nous pourrions alors déterminer ce qui produit réellement ces événements.

Une seconde salve très différente

La chance a tourné l’année dernière avec un autre FRB répétitif enregistré, baptisé FRB 180916. Et encore une fois, des observations de suivi ont permis de remonter à sa source : une gigantesque galaxie retrouvée à 500 millions d’années-lumière.

Ces signaux semblaient également provenir d’une petite région de sept années-lumière de diamètre située dans l’un des bras de la galaxie, très à l’extérieur du centre galactique.

Autrement dit nous avons ici deux origines de signaux répétitifs très différentes. Les premiers nous viennent d’une petite galaxie très lointaine, émanant d’une région très dense. Et les autres nous viennent d’une grande galaxie très proche, similaire à la Voie Lactée, émanant d’une région où de nouvelles étoiles se forment.

signaux frb
Les signaux répétitifs enregistrés l’année dernière proviennent d’une galaxie spirale située à 500 millions d’années-lumière. Crédits : NSF / Observatoire des Gémeaux / AURA

« Je me gratte vraiment la tête »

Avec ces deux origines différentes, nous ne savons donc pas encore ce qui produit ces rafales radio.

« Je me gratte vraiment la tête, explique Jason Hessels, de l’Institut néerlandais de radioastronomie. Pour FRB 121102, un jeune magnétar – une étoile à neutrons disposant d’un champ magnétique extrêmement intense – est apparu comme un modèle très plausible. Pour FRB 180916, il pourrait s’agir de l’interaction entre deux objets proches, comme le jet d’un trou noir frappant le fort champ magnétique d’une étoile à neutrons ».

Le chercheur n’émet ici que des hypothèses. Les analyses sont toujours en cours. L’avantage avec cette grande galaxie, c’est qu’elle est à portée des plus grand télescopes optiques, à rayons X et à rayons gamma de la planète. Il est d’ailleurs question que Hubble braque prochainement son objectif dessus.

En détectant ces émissions sur plusieurs longueurs d’onde, les chercheurs se donneront ainsi les moyens de résoudre ce mystère.

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