Une mystérieuse explosion radio rapide dans l’espace a un motif de « battement de cœur ».

Les astronomes estiment que le signal provenait d’une galaxie située à environ un milliard d’années-lumière, mais l’emplacement exact et la cause de l’explosion sont inconnus. Une étude détaillée des résultats, publiée mercredi dans la revue tempérer la nature.

Les rafales radio rapides, ou FRB, sont des rafales intenses d’ondes radio pouvant durer jusqu’à quelques millisecondes provenant de sources inconnues. Le premier FRB a été découvert en 2007, et depuis lors, des centaines de ces éclairs cosmiques ont été détectés provenant de points différents et lointains à travers l’univers.

De nombreux FRB émettent des ondes radio ultra-lumineuses qui ne durent que quelques millisecondes au maximum avant de disparaître complètement, et environ 10 % d’entre elles sont connues pour se répéter et avoir des motifs.

L’une des ressources utilisées pour le découvrir est un radiotélescope appelé Expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène, ou CHIME, à l’Observatoire fédéral d’astrophysique en Colombie-Britannique, Canada.

Ce télescope, en fonctionnement depuis 2018, surveille en permanence le ciel, et en plus des sursauts radio rapides, il est sensible aux ondes radio émises par l’hydrogène loin dans l’univers.

Les astronomes qui ont utilisé CHIME ont découvert quelque chose le 21 décembre 2019, qui a immédiatement attiré leur attention : une rafale radio rapide qui était « à bien des égards étrange », selon Danielle Mitchell, chercheuse postdoctorale. au Kavli Institute for Astrophysics and Space Research du Massachusetts Institute of Technology.

Le signal, appelé FRB 20191221A, a duré jusqu’à trois secondes, soit environ 1 000 fois plus longtemps que les rafales radio rapides typiques.

Michelli surveillait les données reçues de CHIME, lorsque l’explosion s’est produite. Le signal est l’onde radio rapide la plus durable à ce jour.

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« C’était extraordinaire », a déclaré Mitchell. « Ce n’était pas très long et a duré environ trois secondes, mais il y avait des pics périodiques qui étaient remarquablement précis, chaque milliseconde – boom, boom, boom – émettant comme un battement de cœur. C’est la première fois que le même signal est périodique. . » « 

Alors que FRB 20191221A n’a pas encore été répliqué, « le signal est formé d’une série de pics successifs que nous avons trouvés séparés d’environ 0,2 seconde », a-t-il déclaré dans un e-mail.

source inconnue

Micheli a déclaré que l’équipe de recherche ne connaît pas la galaxie exacte d’où provient l’explosion, et même l’estimation de la distance à un milliard d’années-lumière est « très incertaine ». Alors que CHIME est prêt à rechercher des lots d’ondes radio, ils ne sont pas très bons pour localiser leurs points d’origine.

Cependant, CHIME est développé dans le cadre d’un projet où des télescopes supplémentaires, actuellement en construction, surveilleront ensemble et pourront trianguler les sursauts radio vers des galaxies spécifiques, a-t-il déclaré.

Mais le signal contient des indices sur son origine et ce qui pourrait l’avoir causé.

« CHIME a maintenant détecté de nombreux FRB avec des caractéristiques différentes », a déclaré Micheli. « Nous avons vu certains vivre à l’intérieur de nuages ​​très turbulents, tandis que d’autres semblent être dans des environnements propres. D’après les caractéristiques de ce nouveau signal, nous pouvons dire qu’autour de cette source, il y a un nuage de plasma qui doit être très turbulent. »

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Lorsque les chercheurs ont analysé FRB 20191221A, le signal était similaire aux émissions de deux types différents d’étoiles à neutrons, ou aux restes denses après la mort d’une étoile géante, appelées pulsars radio et magnétiques.

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Les magnétars sont des étoiles à neutrons avec des champs magnétiques incroyablement puissants, tandis que les pulsars radio émettent des ondes radio qui semblent pulser lorsque l’étoile à neutrons tourne. Les deux objets stellaires créent un signal similaire au faisceau clignotant d’un phare.

Le sursaut radio rapide semble être un million de fois plus lumineux que ces émissions. « Nous pensons que ce nouveau signal pourrait être un magnétar ou un pulsar sur le dopage », a déclaré Micheli.

L’équipe de recherche continuera à utiliser CHIME pour surveiller le ciel afin d’obtenir plus de signaux de cette rafale radio, ainsi que d’autres avec un signal périodique similaire. La fréquence des ondes radio et leur évolution peuvent être utilisées pour aider les astronomes à en savoir plus sur la vitesse à laquelle l’univers se développe.

« Cette découverte soulève la question de savoir ce qui pourrait être à l’origine de ce signal extrême que nous n’avons jamais vu auparavant, et comment nous pouvons utiliser ce signal pour étudier l’univers », a déclaré Micheli. « Les futurs télescopes promettent de détecter des milliers de FRB par mois, auquel cas nous pourrions trouver davantage de ces signaux périodiques. »

Jacinthe Poulin

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