Le 24 mai, quatre télescopes européens ont participé à l'effort mondial pour comprendre les mystérieux éclairs cosmiques. Les télescopes ont capturé des éclairs d'ondes radio d'un extrême, étoile magnétisée de notre galaxie. Tous sont montrés dans cette illustration. Crédit :Danielle Futselaar/artsource.nl
En étudiant le site d'une spectaculaire explosion stellaire vue en avril 2020, une équipe de scientifiques dirigée par Chalmers a utilisé quatre radiotélescopes européens pour confirmer que le puzzle le plus passionnant de l'astronomie est sur le point d'être résolu. rafales radio rapides, des signaux radio imprévisibles d'une milliseconde vus à d'énormes distances à travers l'univers, sont générés par des étoiles extrêmes appelées magnétars et sont étonnamment diversifiés en luminosité.
Depuis plus d'une décennie, le phénomène connu sous le nom de sursauts radio rapides a excité et mystifié les astronomes. Ces flashs d'ondes radio extraordinairement brillants mais extrêmement brefs, qui ne durent que quelques millisecondes, atteignent la Terre depuis des galaxies situées à des milliards d'années-lumière.
En avril 2020, l'un des sursauts a été détecté pour la première fois depuis l'intérieur de notre galaxie, la voie Lactée, par les radiotélescopes CHIME et STARE2. L'éruption inattendue a été attribuée à une source précédemment connue à seulement 25 000 années-lumière de la Terre dans la constellation de Vulpecula, le renard, et les scientifiques du monde entier ont coordonné leurs efforts pour assurer le suivi de la découverte.
En mai, une équipe de scientifiques dirigée par Franz Kirsten (Chalmers) a pointé quatre des meilleurs radiotélescopes d'Europe vers la source, connu sous le nom de SGR 1935+2154. Leurs résultats sont publiés aujourd'hui dans un article de la revue Astronomie de la nature .
"Nous ne savions pas à quoi nous attendre. Nos radiotélescopes n'avaient que rarement pu voir des sursauts radio rapides, et cette source semblait faire quelque chose de complètement nouveau. Nous espérions être surpris, " a déclaré Mark Snelders, membre de l'équipe de l'Institut d'astronomie Anton Pannekoek, Université d'Amsterdam.
Les radiotélescopes, un plat chacun aux Pays-Bas et en Pologne et deux à l'observatoire spatial d'Onsala en Suède, surveillé la source chaque nuit pendant plus de quatre semaines après la découverte du premier flash, un total de 522 heures d'observation.
Le soir du 24 mai, l'équipe a eu la surprise qu'elle recherchait. A 23h19 heure locale, le télescope Westerbork aux Pays-Bas, le seul du groupe en service, a capté un signal dramatique et inattendu :deux courtes rafales, chaque milliseconde longue mais à 1,4 seconde d'intervalle.
Observatoire spatial d'Onsala dans l'ouest de la Suède Crédit :Magnus Falck/Chalmers University of Technology
Kenzie Nimmo, astronome à l'Institut d'astronomie Anton Pannekoek et ASTRON, est membre de l'équipe.
"Nous avons clairement vu deux rafales, extrêmement proche dans le temps. Comme le flash vu de la même source le 28 avril, cela ressemblait aux sursauts radio rapides que nous avions vus de l'univers lointain, seulement gradateur. Les deux sursauts que nous avons détectés le 24 mai étaient encore plus faibles que cela", elle a dit.
C'était nouveau, des preuves solides reliant les rafales radio rapides aux magnétars, pensèrent les scientifiques. Comme des sources plus éloignées de sursauts radio rapides, SGR 1935+2154 semblait produire des rafales à intervalles aléatoires, et sur une vaste plage de luminosité.
« Les éclairs les plus brillants de ce magnétar sont au moins dix millions de fois plus brillants que les plus faibles. Nous nous sommes demandé :Cela pourrait-il également être vrai pour les sources de rafales radio rapides en dehors de notre galaxie ? Si c'est le cas, puis les magnétars de l'univers créent des faisceaux d'ondes radio qui pourraient sillonner le cosmos tout le temps - et beaucoup d'entre eux pourraient être à la portée de télescopes de taille modeste comme le nôtre », a déclaré Jason Hessels, membre de l'équipe (Anton Pannekoek Institute for Astronomy and ASTRON, Pays-Bas).
Les étoiles à neutrons sont les minuscules, des restes extrêmement denses laissés par l'explosion d'une étoile à courte durée de vie de plus de huit fois la masse du Soleil en supernova. Depuis 50 ans, les astronomes ont étudié les pulsars, les étoiles à neutrons qui, avec une régularité semblable à une horloge, envoient des impulsions d'ondes radio et d'autres rayonnements. On pense que tous les pulsars ont de forts champs magnétiques, mais les magnétars sont les aimants connus les plus puissants de l'univers, chacun avec un champ magnétique des centaines de milliards de fois plus fort que celui du Soleil.
À l'avenir, l'équipe vise à garder les radiotélescopes surveillant SGR 1935+2154 et d'autres magnétars à proximité, dans l'espoir de déterminer comment ces étoiles extrêmes produisent réellement leurs brèves explosions de rayonnement.
Les scientifiques ont présenté de nombreuses idées sur la vitesse à laquelle les sursauts radio sont générés. Franz Kirsten, astronome à l'observatoire spatial d'Onsala, Chalmers, qui a mené le projet, s'attend à ce que le rythme rapide de la compréhension de la physique derrière les sursauts radio rapides se poursuive.
"Le feu d'artifice de cet incroyable, magnétar à proximité nous ont donné des indices passionnants sur la vitesse à laquelle les sursauts radio pourraient être générés. Les sursauts que nous avons détectés le 24 mai pourraient indiquer une perturbation dramatique dans la magnétosphère de l'étoile, près de sa surface. D'autres explications possibles, comme des ondes de choc plus éloignées du magnétar, semble moins probable, mais je serais ravi d'avoir tort. Quelles que soient les réponses, nous pouvons nous attendre à de nouvelles mesures et de nouvelles surprises dans les mois et les années à venir", il a dit.
