Un étrange sursaut radio rapide cache un signal de type inconnu

Les sursauts radio rapides (Fast Radio Bursts, FRBs) demeurent l’un des plus grands mystères de l’astronomie, depuis leur première détection en 2007. Ces impulsions brèves, mais extrêmement puissantes, provenant de régions lointaines de l’espace, restent largement inexpliquées. Récemment, la découverte d’un FRB cachant un signal jamais détecté jusqu’ici a ajouté une nouvelle dimension à ce mystère.

Un FRB répétitif nommé FRB 20220912A récemment détecté, possède une particularité jamais vue jusqu’ici : une baisse notable de la fréquence centrale des signaux, évoquant une sorte de « sifflement céleste ».

Cette découverte, réalisée avec l’Array Telescope Allen (ATA) de l’Institut SETI, ouvre de nouvelles perspectives dans la compréhension de ces phénomènes. L’article de l’équipe SETI a été accepté pour publication dans le Monthly Notices of the Royal Astronomical Society et est disponible sur le serveur de préimpression arXiv.

Un phénomène inédit dans l’univers

FRB 20220912A se distingue nettement des autres signaux radio rapides (FRBs) par son comportement répétitif et inhabituel. Alors que la plupart des FRBs sont des phénomènes uniques et éphémères, FRB 20220912A montre une répétition de signaux, un trait rare parmi ces mystérieux sursauts cosmiques.

Les auteurs ont analysé 541 heures de données d’observation du Allen Telescope Array et ont extrait un total de 35 rafales, d’une durée moyenne de 1,2 milliseconde. Ils ont ensuite étendu ces signaux et étudié l’évolution de l’émission de la source au fil du temps. Les salves de FRB 20220912A partageaient certaines caractéristiques avec d’autres FRB, telles qu’une dérive de fréquence vers le bas, un lien entre la bande passante du signal et la fréquence centrale et des changements dans la durée des rafales au fil du temps.

De plus, chacun de ces sursauts présentait une caractéristique remarquable : une baisse progressive de la fréquence centrale au fil du temps. Cette particularité, comparée à un sifflement cosmique en raison de sa nature sonore unique lorsqu’elle est convertie en ondes sonores, n’avait jamais été observée auparavant dans d’autres FRBs. Cette découverte a non seulement surpris la communauté scientifique, mais a également ajouté une nouvelle dimension à l’étude des FRBs.

Elle pose aussi un défi majeur pour les astrophysiciens. Les FRBs sont connus pour leur puissance et leur brièveté, mais leur nature et leur origine restent énigmatiques. FRB 20220912A, avec sa particularité unique, complique davantage la compréhension de ces phénomènes. Les chercheurs s’efforcent de déterminer si cette baisse de fréquence peut fournir des indices sur la source des FRBs.

Les implications de la découverte

Pour expliquer ce nouveau sursaut inédit, les scientifiques proposent une théorie impliquant les magnétars, des étoiles à neutrons extrêmement magnétisées. Ces objets célestes, connus pour leur champ magnétique intense, peuvent théoriquement produire les quantités massives d’énergie caractéristiques des FRBs.

Cependant, cette hypothèse, bien qu’intéressante, ne parvient pas à couvrir l’ensemble des propriétés observées dans les différents FRBs, notamment les caractéristiques uniques de FRB 20220912A, telles que la baisse de fréquence centrale. Cette lacune dans la compréhension souligne la complexité des FRBs et la nécessité de développer des modèles plus nuancés qui peuvent prendre en compte la diversité des signaux observés, y compris leurs fréquences, durées, et répétitions.

D’autre part, l’importance de l’Array Télescope Allen (ATA) dans cette découverte ne peut être sous-estimée. Les améliorations techniques apportées à l’ATA ont permis aux chercheurs d’observer des détails fins et des nuances dans les signaux FRB qui auraient pu être manqués par des instruments moins avancés. Cette capacité à détecter des variations subtiles dans les signaux radio est essentielle pour avancer dans la compréhension des FRBs. En effet, cette avancée technologique ne se limite pas à la découverte de FRB 20220912A ; elle ouvre également la porte à de futures observations qui pourraient révéler encore plus d’aspects inconnus des FRBs, contribuant ainsi de manière significative à l’élucidation de l’un des mystères les plus fascinants de l’astronomie moderne.

Vers une compréhension plus profonde des FRB

Contrairement aux FRBs qui apparaissent comme des événements isolés, les répétiteurs, par leur nature même, permettent plusieurs observations du même phénomène. Cette répétitivité offre aux scientifiques une opportunité précieuse d’analyser en détail les caractéristiques de chaque sursaut, de comparer les signaux entre eux et de rechercher des modèles ou des régularités dans leur comportement. La possibilité de prévoir quand ces FRBs pourraient se répéter permet une planification plus stratégique des observations, augmentant ainsi les chances de capturer des données détaillées et significatives. C’est ce qu’ont tenté de faire les auteurs de cette étude avec FRB 20220912A.

Les scientifiques ont recherché des modèles de propagation des sursauts et n’en ont trouvé aucun. FRB 20220912A semble donc être un répéteur aléatoire. Les chercheurs concluent : « Davantage d’observations de la source, en particulier à des fréquences plus élevées avec des instruments comme l’ATA, aideront à différencier les différentes classes de modèles progéniteurs FRB ».

Source : arXiv