Les sursauts radio rapides signent-ils l’existence de surprenantes étoiles magnétiques ?

Pour les 20 ans de Futura, Françoise Combes, astrophysicienne médaille d’or 2020 du CNRS, s’associe à la rédaction pour vous proposer, tout au long de cette journée particulière, des sujets qui agitent la communauté des astronomes. Ici, les sursauts radio rapides. Depuis près de 15 ans que les astrophysiciens les étudient, ils en ont déjà beaucoup appris sur ces phénomènes extrêmes. Mais ils restent malgré tout l’un des plus grands mystères de notre Univers.

C’est en 2007 que le tout premier sursaut radio rapide a été repéré. Dans les archives des données collectées par le radiotélescope de Parkes (Australie). Un Fast Radio Burst (FRB), comme disent les Anglophones. Un flash d’ondes radio, donc, qui dure seulement quelques millisecondes. Mais qui dégage autant d’énergie que notre Soleil en plusieurs années.

Les astronomes ont rapidement compris que l’événement s’était produit au-delà de la Voie lactée. Bien au-delà, même. Dans une galaxie située à des milliards d’années-lumière de la nôtre. Laquelle exactement ? C’était impossible à dire.

Il aurait fallu, pour cela, détecter ce sursaut radio rapide à l’aide d’un interféromètre radio. Comprenez, un réseau d’antennes réparties sur au moins quelques kilomètres. De manière à produire suffisamment de détails pour identifier sa galaxie d’origine.

Le premier FRB qui a ainsi pu être localisé, les astronomes l’ont baptisé FRB 121102. Il provenait d’une source qui a émis plusieurs flashs. Ce qui a permis aux astronomes de le situer dans une galaxie naine, à quelque 3 milliards d’années-lumière de la Voie lactée.

Le mystère de l’origine des sursauts radio rapides
Des sursauts radio rapides répétitifs comme celui-ci, les astronomes en connaissent désormais plusieurs. Mais à des luminosités et à des fréquences de répétition parfois très différentes. Peut-être le signe qu’ils se cachent dans des galaxies très différentes les unes des autres. D’ailleurs, les chercheurs sont, depuis, parvenus à situer une douzaine de sursauts radio rapides dans des galaxies de toutes sortes. Des jeunes et des plus âgées. Des grandes et des plus petites. Même dans une galaxie spirale comme notre Voie lactée.

Et par un beau jour du mois d’avril 2020, le télescope spatial Swift a détecté un flash de rayons X provenant d’une étoile à neutrons située dans notre propre Galaxie. Deux autres instruments – Chime (Canada) et le réseau Stare2 (États-Unis) – ont observé un sursaut radio rapide juste après et dans la même direction. Le premier FRB détecté dans notre Galaxie. Moins intense que ses cousins extragalactiques, mais tout de même un indice de taille pour les astronomes qui ignoraient toujours la nature de la source de ces mystérieux phénomènes radio.

Beaucoup d’hypothèses avaient en effet circulé à ce sujet. Des plus exotiques – comme l’hypothèse d’explosions d’étoiles de Planck ou celle faisant intervenir des étoiles axioniques, de trous noirs en collision avec de la matière noire – aux plus fantasques – comme l’hypothèse de manifestations de civilisations extraterrestres – en passant par les plus basiques – comme l’hypothèse de supernovae ou de paires d’étoiles.

Récemment, une équipe française suggérait que les sursauts radio rapides pouvaient tirer leur origine d’une étoile à neutrons entourée d’une ceinture d’astéroïdes. Le phénomène serait causé par l’interaction de ces astéroïdes avec le vent de plasma très énergétique soufflé par l’étoile à neutrons.

Des magnétars se cachent-ils derrière les FRB ?
Le FRB découvert en 2020 dans la Voie lactée, lui, semble avoir ouvert la voie à une autre hypothèse prometteuse : celle d’un phénomène généré par un magnétar, un type particulier d’étoiles à neutrons jeunes et qui s’accompagne d’un champ magnétique extrêmement intense. Une hypothèse compatible avec les dernières observations du télescope spatial Hubble qui ont permis de préciser que les sursauts radio rapides observés dans des galaxies spirales se sont produits dans des régions de formation de nouvelles étoiles.

Les astronomes attendent maintenant avec impatience de nouvelles données. Car plus ils auront de sursauts radio rapides à étudier, y compris lointains, mieux ils pourront comprendre les mécanismes qui se cachent derrière. Et enfin, élucider le mystère de leur source.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronomie-sursauts-radio-rapides-signent-ils-existence-surprenantes-etoiles-magnetiques-93238/

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