Les sursauts radio rapides (FRB) sont l'un des mystères cosmiques les plus intrigants de notre époque, et maintenant les scientifiques peuvent être un pas de plus pour répondre à leurs causes. En étudiant simultanément plusieurs « couleurs radio » dans une rafale de signaux répétitifs, les astronomes ont écarté le modèle phare de leur origine.
Le nom de ce phénomène ne laisse pas beaucoup de place à l'imagination - les rafales radio rapides sont des rafales de bruit radio qui ne durent que quelques millisecondes. Depuis leur découverte il y a quelques années, des FRB ont été enregistrés dans tous les coins du ciel. Certains d'entre eux sont uniques, tandis que d'autres sont répétés soit périodiquement, soit de manière apparemment aléatoire. Ce qui les produit exactement reste inconnu, mais de plus en plus de preuves indiquent des étoiles à neutrons hautement magnétisées appelées magnétars.
Un signal intrigant s'appelle FRB 180916B, qui se répète dans un cycle exact de 16 jours, provoquant une vague d'activité pendant quatre jours, puis dormant pendant 12 jours. Il a été retracé jusqu'à une galaxie à environ 500 millions d'années-lumière, mais on ne sait pas à quoi ressemble l'environnement local à son point d'origine.
Dans le cadre de la nouvelle étude, un groupe d'astronomes a testé une hypothèse spécifique sur la raison pour laquelle les signaux se répètent si régulièrement. L'hypothèse est que deux étoiles à neutrons sont verrouillées en orbite rapprochée, chacune émettant un gaz appelé vent stellaire. Lorsque ces vents entrent en collision, le front de choc peut produire des émissions telles que des ondes radio, et la périodicité peut être expliquée comme le produit de leurs orbites les unes par rapport aux autres. C'est ce qu'on appelle un modèle de vent binaire ou double.
Pour tester si c'est le cas, les astronomes ont étudié les signaux de FRB 180916B à deux longueurs d'onde différentes en même temps.
"Les vents stellaires forts du satellite de la source d'émission radio rapide devaient permettre à la plupart des émissions radio à ondes courtes bleues de quitter le système", explique Ines Pastor-Marazuela, auteur de l'étude. "Mais les rayonnements plus rouges et de grande longueur d'onde seront bloqués plus ou même complètement."
Pour tester si tel est le cas, l'équipe d'astronomes a utilisé deux télescopes, LOFAR et le Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), tous deux situés aux Pays-Bas. Chacun d'eux a observé les mêmes FRB à différentes longueurs d'onde - WSRT à la longueur d'onde bleue la plus courte de 21 cm et LOFAR à la très longue longueur d'onde rouge de 3 m. Mais les résultats étaient inattendus.
« Après avoir analysé les données et comparé les deux couleurs, nous avons été très surpris », explique Pastor-Marazuela. « Les modèles à double vent existants prédisent que les rafales ne devraient briller qu'en bleu, ou du moins durer beaucoup plus longtemps. Mais nous avons vu deux jours d'activité de sursauts radio bleus, puis trois jours de sursauts radio rouges. Nous excluons les modèles originaux maintenant - quelque chose d'autre doit se produire. "
Les astronomes disent que la découverte montre que les sources FRB devraient être dans un environnement assez propre, exempt d'obstructions causées par des nuages d'électrons, comme suggéré. Au lieu de cela, il pointe vers un magnétar isolé qui est le coupable des signaux, ce qui est cohérent avec de nombreuses autres observations.
Il ne fait aucun doute que les astronomes continueront à enquêter sur les sursauts radio rapides, reconstituant progressivement le puzzle jusqu'à ce qu'ils aient une réponse précise.
L'étude a été publiée dans la revue Nature.
2021-08-28 20:10:32
Auteur: Vitalii Babkin