Un rythme étrange dans l'espace

CHIME a quatre antennes fixes, chacune de la taille d'un half-pipe de snowboard. André Recnik Collaboration CHIME

Loin de notre galaxie, à 500 millions d'années-lumière, des rafales intenses et aléatoires d'ondes radio ont clignoté pendant quatre jours d'affilée. Ensuite, 12 jours d'inactivité suivent avant que le curieux cycle de 16 jours ne recommence. Observé de manière constante pendant 500 jours par une équipe d'astronomes dirigée par des Canadiens, y compris des chercheurs du MIT, le phénomène est un mystère astrophysique.

Les sursauts radio rapides, ou FRB, sont de courts éclairs d'ondes radio que l'on pense être le produit de petits objets distants et extrêmement denses, bien que la nature exacte de ces objets ne soit pas claire. Depuis que le premier FRB a été observé en 2007, les astronomes en ont répertorié plus de 100 provenant de sources lointaines dispersées à travers l'univers. Mais la nouvelle source, que l'équipe a désignée FRB 180916.J0158+65, est la première à produire un modèle périodique ou cyclique.

C'est le modèle le plus définitif que nous ayons vu à partir de l'une de ces sources, déclare Kiyoshi Masui, professeur adjoint de physique à l'Institut Kavli d'astrophysique et de recherche spatiale du MIT. Et c'est un gros indice que nous pouvons utiliser pour commencer à traquer la physique de ce qui cause ces éclairs lumineux, que personne ne comprend vraiment.

Masui est membre de la collaboration CHIME / FRB, qui exploite et analyse les données de l'expérience canadienne de cartographie de l'intensité de l'hydrogène, ou CHIME, un radiotélescope en Colombie-Britannique qui regarde fixement le ciel entier et utilise le traitement numérique du signal pour localiser la région d'où proviennent les ondes radio entrantes. De septembre 2018 à février 2020, CHIME a sélectionné 38 rafales de FRB 180916.J0158 + 65, que les astronomes ont retracées dans une région de barattage d'étoiles à la périphérie d'une galaxie spirale massive.

Les chercheurs supposent que les sursauts peuvent provenir d'un seul objet compact, comme une étoile à neutrons, qui tourne et vacille, un phénomène connu sous le nom de précession. Une autre possibilité implique un système binaire, comme une étoile à neutrons qui émet des ondes radio et encercle une autre étoile à neutrons ou un trou noir sur une orbite excentrique. Ou le rythme étrange pourrait être causé lorsqu'une source émettrice radio orbite autour d'une étoile qui envoie un vent ou un nuage de gaz, ce qui amplifierait périodiquement les émissions radio de la source.

La possibilité la plus excitante est peut-être que ce FRB et d'autres puissent provenir de magnétars, un type encore mystérieux d'étoile à neutrons dont on pense qu'il a un champ magnétique extrêmement puissant. Fin avril, CHIME a capté un signal qui ressemblait à une rafale radio rapide provenant d'un magnétar enflammé à quelque 30 000 années-lumière de la Terre. S'il est confirmé, ce serait le premier FRB détecté dans notre galaxie, ainsi que la preuve la plus convaincante de magnétars comme source de ces étincelles cosmiques.

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