Une petite étoile morte qui nous a éblouis plus tôt cette année n’en a pas fini avec ses manigances.
Le Magnetar SGR 1935 + 2154, qui a émis en avril le premier sursaut radio rapide connu de l’intérieur de la Voie lactée, s’est réveillé, donnant aux astronomes une nouvelle chance de résoudre plus d’un mystère cosmique majeur.
Le 8 octobre 2020, la collaboration CHIME / FRB a détecté SGR 1935 + 2154 émettant trois sursauts radio en millisecondes en trois secondes. Suite à la détection CHIME / FRB, le radiotélescope FAST a trouvé autre chose – une émission radio pulsée cohérente avec la période de spin du magnétar.
«C’est vraiment excitant de revoir SGR 1935 + 2154, et je suis optimiste qu’en étudiant ces sursauts de plus près, cela nous aidera à mieux comprendre la relation potentielle entre les magnétars et les sursauts radio rapides», a déclaré l’astronome Deborah Good de l’Université de la Colombie-Britannique au Canada, et membre du CHIME / FRB, a déclaré à ScienceAlert.
Les détections, rapportées dans The Astronomer’s Telegram, sont actuellement en cours d’analyse.
Avant avril de cette année, des sursauts radio rapides (FRB) n’avaient été détectés que venant de l’extérieur de la galaxie, généralement de sources à des millions d’années-lumière. Le premier a été découvert en 2007, et depuis, les astronomes essaient de comprendre ce qui les cause.
Comme leur nom l’indique, les FRB sont des rafales d’ondes radio extrêmement puissantes détectées dans le ciel, certaines déchargeant plus d’énergie que des centaines de millions de soleils. Ils ne durent que quelques millisecondes.
Parce que la plupart des sources de rafales radio rapides semblent éclater une fois et n’ont pas été détectées en cours de répétition, elles sont extrêmement imprévisibles. De plus, ceux que nous avons détectés viennent généralement d’aussi loin que nos télescopes sont incapables de détecter les étoiles individuellement. Ces deux caractéristiques rendent les FRB difficiles à localiser soit vers une galaxie source exacte, soit vers une cause connue.
Mais SGR 1935 + 2154 n’est qu’à environ 30 000 années-lumière. Le 28 avril 2020, il a craché une puissante rafale de quelques millisecondes, qui a depuis été nommée FRB 200428 conformément aux conventions de dénomination des rafales radio rapides.
Une fois que la puissance du signal a été corrigée en fonction de la distance, le FRB 200428 s’est avéré moins puissant que les sursauts radio rapides extragalactiques – mais tout le reste correspond au profil.
« Si le même signal provenait d’une galaxie proche, comme l’une des galaxies FRB typiques proches, il ressemblerait à un FRB pour nous », a déclaré l’astronome Shrinivas Kulkarni de Caltech à ScienceAlert en mai. « Quelque chose comme ça n’a jamais été vu auparavant. »
Nous ne savons pas encore grand-chose sur les trois nouvelles rafales. Parce que les scientifiques travaillent toujours sur les données, il est possible que certaines premières conclusions changent, a déclaré Good à ScienceAlert. Mais nous pouvons déjà dire qu’ils sont à la fois similaires et différents de FRB 200428.
Ils sont à nouveau un peu moins puissants, mais ils sont toujours incroyablement forts et ne durent que quelques millisecondes. « Bien que moins brillants que la détection plus tôt cette année, ce sont toujours des rafales très brillantes que nous verrions si elles étaient extragalactiques », a déclaré Good.
«L’un des aspects les plus intéressants de cette détection est que nos trois rafales semblent s’être produites au cours d’une période de rotation. Le magnétar est connu pour tourner une fois toutes les ~ 3,24 secondes, mais nos première et deuxième rafales étaient séparées de 0,954 secondes, et le le deuxième et le troisième ont été séparés par 1.949 secondes. C’est un peu inhabituel, et je pense que c’est quelque chose que nous examinerons plus loin. «
Cela pourrait révéler quelque chose de nouveau et d’utile sur le comportement du magnétar, car – avouons-le – ils sont assez étranges.
Les magnétars – dont nous n’en avons confirmé que 24 à ce jour – sont un type d’étoile à neutrons; c’est le noyau effondré d’une étoile morte pas assez massive pour se transformer en trou noir. Les étoiles à neutrons sont petites et denses, d’environ 20 kilomètres (12 miles) de diamètre, avec une masse maximale d’environ deux soleils. Mais les magnétars ajoutent autre chose au mélange: un champ magnétique incroyablement puissant.
Ces champs à couper le souffle sont environ un quadrillion de fois plus puissants que le champ magnétique terrestre et mille fois plus puissants que celui d’une étoile à neutrons normale. Et nous ne comprenons toujours pas vraiment comment ils sont arrivés de cette façon.
Mais nous savons que les magnétars subissent des périodes d’activité. Alors que la gravité essaie de maintenir l’étoile ensemble – une force vers l’intérieur – le champ magnétique, tirant vers l’extérieur, est si puissant qu’il déforme la forme de l’étoile. Cela conduit à une tension continue qui produit parfois des tremblements d’étoiles gargantuesques et des éruptions magnétar géantes.
SGR 1935 + 2154 a subi une telle activité, suggérant un lien entre les crises de magnétar et au moins certains FRB.
De toute évidence, les astronomes ont trouvé la source du premier FRB intra-galactique d’un intérêt intense. Lorsque CHIME / FRB a signalé leur détection, d’autres astronomes sont allés voir l’étoile, y compris une équipe dirigée par Zhu Weiwei des Observatoires astronomiques nationaux de Chine qui avait accès à FAST, le plus grand radiotélescope à ouverture unique au monde.
Et ils ont trouvé quelque chose d’intéressant, également rapporté dans The Astronomer’s Telegram – émission radio pulsée. Ces impulsions radio étaient loin d’être aussi fortes que les sursauts, mais elles sont extrêmement rares: si elles sont validées, SGR 1935 + 2154 ne sera que le sixième magnétar à émission radio pulsée. Et la période d’impulsion s’est avérée être de 3.24781 secondes – presque exactement la période de rotation de l’étoile.
C’est curieux, car jusqu’à présent, les astronomes ont eu du mal à trouver un lien entre les magnétars et les pulsars radio. Les pulsars sont un autre type d’étoile à neutrons; elles ont un champ magnétique plus normal, mais elles émettent des ondes radio lorsqu’elles tournent, et les astronomes tentent depuis longtemps de comprendre comment les deux types d’étoiles sont liés.
Plus tôt cette année, les astronomes australiens ont identifié un magnétar qui se comportait comme un pulsar radio – un possible « chaînon manquant » entre les deux, et la preuve qu’au moins certains magnétars pourraient évoluer en pulsars. SGR 1935 + 2154 pourrait être une autre pièce du puzzle.
« Sur la base de ces résultats et de l’augmentation des activités d’éclatement, nous supposons que le magnétar est en train de se transformer en un pulsar radio actif », a écrit l’équipe de Weiwei.
Quelle petite étoile absolument fascinante et absolument sanglante cela s’avère être.
Cet article a été initialement publié par ScienceAlerte. Lire l’article original ici.
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