Découverte du premier sursaut radio rapide avec un champ magnétique réversible
Un phénomène inédit vient d’être observé par une équipe internationale de chercheurs au voisinage d’un sursaut radio rapide.
Image d’entête : représentation artistique d’un sursaut radio rapide provenant d’un amas globulaire de la galaxie Messier 81. (Daniëlle Futselaar/ ASTRON)
Les sursauts radio rapides (FRB pour fast radio burst) sont des objets, enfin des indicateurs pour des objets très mystérieux dans l’univers. Ils ne sont connus que par les éclairs brefs et intenses de rayonnement radioélectrique qu’ils émettent à travers le cosmos, les fameux sursauts radio rapides. 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.
Dernièrement, les observations d’un FRB répétitif, appelé 20190520B, ont révélé que le plasma dense entourant la source radio est fortement magnétisé et très turbulent. Au cours des 17 mois d’observation, la direction du champ magnétique dans le plasma a changé deux fois, ce qui n’avait jamais été observé auparavant autour d’un FRB.
Représentation d’un magnétar, des étoiles à neutrons dotées de champs magnétiques extrêmement puissants et émettant des ondes radio qui pourraient ressembler à des sursauts radio rapides. (ESA)
Les chercheurs ont utilisé des données sur le FRB 20190520B provenant du récepteur à bande ultra-large de l’Observatoire de Parkes du CSIRO, à Muriyang dans l’État australien de Nouvelle-Galles du Sud, et de l’observatoire de Green Bank en Virginie (États-Unis).
Les FRB ont été découverts pour la première fois en 2007 à l’aide du télescope Parkes. Depuis, les astronomes se creusent les méninges sur ces étranges objets. Malgré des recherches approfondies, l’origine des FRB reste un mystère.
Le radiotélescope de Parkes. (CSIRO)
Selon le Dr Shi Dai, de l’université occidentale de Sydney (WSU), et principal coauteur d’une nouvelle étude sur les dernières observations (lien plus bas) :
Nous savons que les FRBs proviennent de sources situées dans des galaxies lointaines. Cela fait des FRB des outils uniques pour sonder toute une gamme de phénomènes de l’astrophysique, tels que la matière « manquante » entre les galaxies, l’expansion de l’Univers et l’astrophysique dans les environnements denses et fortement magnétisés.
Le FRB 20190520B a été détecté pour la première fois en 2019 grâce aux données du radiotélescope sphérique de cinq cents mètres d’ouverture (FAST) dans le sud-ouest de la Chine. Sa découverte a été annoncée en 2022. Il est situé dans une galaxie naine connue sous le nom de J160204.31-111718.5, à environ 3 milliards d’années-lumière de la Terre. Le FRB 20190520B fait partie d’une classe rare de FRB qui répètent leurs sursauts radio.
Champs tortueux autour d’un mystérieux sursaut radio rapide (LI Di/ ScienceApe/ Académie chinoise des sciences)
Au cours de l’étude, l’équipe a détecté plus de 100 sursauts provenant du FRB 20190520B. Parmi ces sursauts, 13 présentaient une émission polarisée, indiquant la présence d’un champ magnétique. Et ce champ magnétique a changé de direction à deux reprises.
Selon Miroslav Filipovic, professeur à la WSU et coauteur de l’étude :
Le changement de direction du champ magnétique a imposé de fortes contraintes sur l’origine de ce FRB. Cela implique que la source du FRB se déplace par rapport à un champ magnétique à grande échelle.
L’une des possibilités que nous avons proposées est que la source du FRB soit un système binaire avec une étoile, qui possède un vent stellaire puissant avec un champ magnétique puissant. Lorsque la source du FRB est en orbite autour de l’étoile, elle entre et sort du vent, ce qui peut expliquer nos observations.
Le modèle de système binaire pour les FRB peut être testé avec des observations futures, car nous nous attendons à ce que les caractéristiques observées se répètent périodiquement si la source se trouve réellement dans un système binaire.
Notre travail a fourni l’une des images les plus claires de la source des sursauts radio rapides, ce qui aura de profondes implications sur notre compréhension des FRBs et de leur origine.
L’étude publiée dans Science : Magnetic field reversal in the turbulent environment around a repeating fast radio burst et présentée sur le site de l’Académie chinoise des sciences : Researchers Discover Twisted Fields Around Mysterious Fast Radio Burst.
