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Les scientifiques peignent le meilleur portrait de la sursaut radio rapide connue la plus proche

Les scientifiques ont découvert plus de détails sur peut-être la répétition la plus célèbre rafale radio rapide, un phénomène mystérieux que les astronomes ne peuvent pas encore expliquer.

Les astronomes ont repéré pour la première fois ce sursaut radio rapide, connu sous le nom de FRB20180916B, en 2018, un peu plus d’une décennie après la découverte des FRB. Bien que certains FRB soient des flashs individuels dans la nuit, certains cycle rythmiquement encore et encore; ce FRB particulier appartient à cette dernière catégorie, éclatant pendant quatre jours puis restant silencieux pendant 12. C’est aussi le FRB le plus proche que les scientifiques ont repéré jusqu’à présent, à « seulement » 500 millions d’années-lumière.

La combinaison de la fréquence et de la proximité en fait un FRB particulièrement attrayant à étudier, et deux équipes de chercheurs l’ont récemment fait.

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Une équipe a utilisé des dizaines de détections effectuées par le Réseau basse fréquence (LOFAR) en Europe et l’expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène (CHIME) pour examiner la gamme de longueurs d’onde des ondes radio produites par le FRB. Les chercheurs ont pu capter les émissions du FRB20180916B en utilisant LOFAR qui étaient trois fois plus longues (avec une fréquence trois fois plus faible) que les émissions précédemment observées du même FRB.

« Cela nous indique que la région autour de la source des sursauts doit être transparente à l’émission basse fréquence, alors que certaines théories suggèrent que toute émission basse fréquence serait absorbée immédiatement et ne pourrait jamais être détectée », Ziggy Pleunis, physicien à L’Université McGill au Canada et l’auteur principal de l’une des nouvelles études, dit dans un communiqué.

De plus, ces longueurs d’onde particulièrement longues du FRB ont mis plus de temps à traverser la vaste distance entre la source du FRB et les détecteurs de la Terre. Pour chaque explosion rythmique, LOFAR a détecté des ondes radio plus longues environ trois jours après que CHIME a détecté des ondes radio plus courtes.

« Ce retard systématique exclut les explications de l’activité périodique qui ne permettent pas la dépendance en fréquence et nous rapproche ainsi de quelques pas pour comprendre l’origine de ces sursauts mystérieux », Daniele Michilli, co-auteur de l’article et un autre physicien à McGill, a déclaré dans le même communiqué.

Représentation d’artiste du télescope Effelsberg, qui fait partie du réseau européen d’interférométrie à très longue base, étudiant le sursaut radio rapide FRB20180916B. (Crédit image: Daniëlle Futselaar / ASTRON / HST)

Le deuxième nouveau document sur ce FRB est basé sur les observations recueillies par le Interférométrie de base très longue Réseau. La recherche utilise une caractéristique de la lumière appelée polarisation codée dans quatre des explosions du FRB pour étudier comment la lumière de chaque impulsion change au fil du temps.

Des recherches antérieures avaient trouvé des impulsions FRB variant à une échelle de 30 microsecondes, ou millionièmes de seconde. Mais la nouvelle recherche montre qu’au moins pour ce FRB particulier, certaines facettes du signal ne durent que quelques microsecondes, même si d’autres caractéristiques se jouent sur des échelles de temps plus longues.

Les scientifiques espèrent que toutes ces nouvelles observations pourraient aider à réduire l’éventail des théories derrière les causes des FRB. En particulier, les chercheurs du premier article proposent que leur étude pointe vers un scénario dans lequel un cadavre stellaire superdense magnétique appelé un magnétar interagit avec une grande étoile compagne d’au moins 10 fois la masse de notre soleil. Dans ce scénario, le FRB serait produit comme le flux de particules chargées s’écoulant des «peignes» d’étoiles compagnons à travers la zone à régulation magnétique autour du magnétar.

La validité de cette théorie dépendra des futures observations de FRB20180916B.

La recherche est décrite dans des articles publiés dans les revues Astronomie de la nature le 22 mars et Les lettres du journal astrophysique le 9 avril.

Envoyez un courriel à Meghan Bartels à [email protected] ou suivez-la sur Twitter @meghanbartels. Suivez nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.

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