Le télescope spatial Hubble suit cinq sursauts radio rapides jusqu’à leur galaxie d’origine

Des astronomes ont fait un pas de plus vers la résolution de l’un des mystères cosmiques les plus intrigants de ces dernières années : les sursauts radio rapides (FRB pour fast radio burst). Une équipe a remonté la piste de cinq signaux jusqu’à leur point d’origine dans les bras spiraux de galaxies, réduisant ainsi la liste des suspects à l’origine de ces phénomènes.

Image d’entête : représentation d’un magnétar, des étoiles à neutrons dotées de champs magnétiques extrêmement puissants. (ESA)

Les scientifiques sont très directs, et l’appellation « sursauts radio rapides » ne laisse guère de place au malentendu : il s’agit de salves de signaux radio qui ne durent que quelques millisecondes. Parfois, ils se répètent de façon régulière ou irrégulière, tandis que d’autres ne se répètent qu’une seule fois. Depuis la première détection en 2007, des centaines de FRB ont afflué de tous les coins du ciel.

Mais ce qui les provoque exactement reste un mystère. Les hypothèses vont des plus banales, comme les supernovae et les collisions entre des objets massifs, aux plus farfelues, comme la désintégration de la matière noire ou une technologie extraterrestre. Plus nous en apprenons, plus nous nous rapprochons d’une réponse, et aujourd’hui, les astronomes ont fait quelques pas de plus vers cet objectif.

L’équipe a étudié un groupe de FRB plus en détail, en utilisant des images en lumière visible prises par la Wide Field Camera 3 du télescope spatial Hubble et en les combinant avec des images dans l’ultraviolet et le proche infrarouge. Ce faisant, ils ont pu remonter la trace de cinq d’entre eux non seulement jusqu’à leur galaxie d’origine, mais aussi jusqu’à des endroits spécifiques de ces galaxies, les bras spiraux.

Ces régions sont liées à la formation d’étoiles mais, fait intriguant, les FRB ne proviennent pas des parties les plus brillantes et les plus actives des bras. Cela permet de limiter davantage leur origine.

Selon Wen-fai Fong, coauteur de l’étude :

Nous savons pertinemment que les FRB sont corrélés à la formation active d’étoiles, ce qui signifie que les étoiles sources sont jeunes. Mais nous savons maintenant qu’ils ne proviennent pas des plus jeunes et les plus massives. Les étoiles ne doivent donc pas être trop jeunes ou trop vieilles.

Emplacement des sources des sursauts radio rapides indiqués dans leurs galaxies d’origine. (NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Alyssa Pagan (STScI))

Les nouvelles informations semblent donner du poids à l’hypothèse principale actuelle, à savoir que les FRB sont liés aux magnétars, des étoiles à neutrons denses dotées de champs magnétiques extrêmement puissants. En fait, l’année dernière, un signal suspect ressemblant à un FRB a été capté à partir d’un magnétar dans notre propre galaxie. Et il y a quelques semaines à peine, une autre étude a révélé que le schéma de polarisation d’un signal suggérait une déformation par une puissante magnétosphère.

Représentation d’un magnétar. (NASA)

Toujours selon Fong :

Dans ce cas, on pense que les FRB proviennent des éruptions d’un jeune magnétar. Les étoiles massives connaissent une évolution stellaire et deviennent des étoiles à neutrons, dont certaines peuvent être fortement magnétisées, ce qui entraîne des éruptions et des processus magnétiques à leur surface, susceptibles d’émettre de la lumière radio.

L’affaire est cependant loin d’être close, et d’autres études continueront à apporter un nouvel éclairage sur ces étranges événements.

L’étude publiée dans l’Astrophysical Journal et disponible en prépublication sur arXiv : A High-Resolution View of Fast Radio Burst Host Environments et présentée sur le site de l’Université Northwestern : Intense radio blasts traced to galaxies’ spiral arms et sur le site de la NASA : Hubble Tracks Down Fast Radio Bursts to Galaxies’ Spiral Arms.