L'intensité du FRB 150807 à différentes fréquences radio ou couleurs - le rouge correspond aux fréquences plus basses et le bleu aux fréquences plus élevées. L'axe des x est le temps. La structure fine dans le sursaut est la scintillation ou le scintillement - les rayons interfèrent différemment de manière constructive et destructive à différentes fréquences. Ce modèle donne un aperçu de la turbulence dans le plasma vers le sursaut. Crédit :V. Ravi/Caltech
rafales radio rapides, ou FRB, sont de mystérieux éclairs d'ondes radio provenant de l'extérieur de notre galaxie de la Voie lactée. Une équipe de scientifiques, dirigé conjointement par Vikram Ravi, chercheur postdoctoral Caltech et Ryan Shannon, chercheur à l'Université Curtin, a maintenant observé le FRB le plus lumineux à ce jour, appelé FRB 150807.
Bien que les astronomes ne sachent toujours pas quels types d'événements ou d'objets produisent des FRB, la découverte est un tremplin pour les astronomes pour comprendre le diffus, faible toile de matière qui existe entre les galaxies, appelé la toile cosmique. Les résultats sont décrits dans un article publié dans Science le 17 novembre.
"Parce que les FRB comme celui que nous avons découvert se trouvent à des milliards d'années-lumière, ils nous aident à étudier l'univers entre nous et eux, " dit Ravi, qui est le chercheur postdoctoral R A et G B Millikan en astronomie. « On pense que près de la moitié de toute la matière visible est dispersée dans l'espace intergalactique. Bien que cette matière ne soit normalement pas visible aux télescopes, il peut être étudié à l'aide des FRB.
Lorsque les FRB voyagent dans l'espace, ils traversent la matière intergalactique et sont déformés, semblable au scintillement apparent d'une étoile parce que sa lumière est déformée par l'atmosphère terrestre. En observant ces sursauts, les astronomes peuvent apprendre des détails sur les régions de l'univers à travers lesquelles les sursauts ont voyagé sur leur chemin vers la Terre.
FRB 150807 semble n'être que faiblement déformé par le matériel dans sa galaxie hôte, ce qui montre que le milieu intergalactique dans cette direction n'est pas plus turbulent que les théoriciens l'avaient initialement prédit. C'est le premier aperçu direct de la turbulence dans le milieu intergalactique.
Les chercheurs ont observé FRB 150807 tout en surveillant un pulsar voisin - une étoile à neutrons en rotation qui émet un faisceau d'ondes radio et d'autres rayonnements électromagnétiques - dans notre galaxie à l'aide du radiotélescope de Parkes en Australie. "Grâce à un système de détection en temps réel développé par la Swinburne University of Technology, nous avons constaté que bien que le FRB soit un million de fois plus éloigné que le pulsar, les champs magnétiques dans leurs directions semblent identiques, " dit Ryan Shannon, chercheur à l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO) Astronomy and Space Science et à l'Université Curtin en Australie, et co-auteur de l'étude. Cela réfute certaines affirmations selon lesquelles les FRB sont produits dans des environnements denses avec de forts champs magnétiques. Le résultat fournit une mesure du magnétisme dans l'espace entre les galaxies, une étape essentielle pour déterminer comment les champs magnétiques cosmiques sont produits.
Seuls 18 FRB ont été détectés à ce jour. Mystérieusement, la plupart n'émettent qu'une seule rafale et ne clignotent pas à plusieurs reprises. En outre, la plupart des FRB ont été détectés avec des télescopes qui observent de grandes étendues du ciel mais avec une mauvaise résolution, rendant difficile la localisation exacte d'une rafale donnée. La luminosité sans précédent du FRB 150807 a permis à Ravi et à son équipe de le localiser beaucoup plus précisément, ce qui en fait le FRB le mieux localisé à ce jour.
Le cercle jaune montre l'emplacement typique d'un FRB. Il y a des milliers d'étoiles et de galaxies dans cette direction. Parce que le sursaut était très lumineux, nous avons pu le localiser dans une petite région près du bord de ce cercle, montrée comme la région rose en forme de banane dans l'encart. Dans cette région, il n'y a que 6 galaxies détectées. La position de la galaxie hôte la plus probable, VHS7, est mis en évidence sur le tracé. Crédit :Crédit :Dr Vikram Ravi/Caltech et Dr Ryan Shannon/ICRAR-Curtin/CSIRO
En février 2017, localiser les emplacements des FRB deviendra beaucoup plus facile pour les astronomes avec la mise en service du prototype Deep Synoptic Array, un ensemble de 10 antennes paraboliques à l'observatoire radio d'Owens Valley de Caltech en Californie.
"On estime qu'il y en a entre 2, 000 et 10, 000 FRB se produisant dans le ciel chaque jour, " dit Ravi. " Un sur 10 d'entre eux est aussi brillant que FRB 150807, et le prototype Deep Synoptic Array sera en mesure de localiser leurs emplacements dans des galaxies individuelles. La mesure des distances à ces galaxies nous permet d'utiliser des FRB pour peser le matériau intergalactique ténu."
Ravi est le scientifique du projet pour le prototype Deep Synoptic Array, qui est construit par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) et Caltech et financé par la National Aeronautics and Space Administration par le biais du programme de fonds du président et du directeur du JPL.
L'article est intitulé "Le champ magnétique et la turbulence de la toile cosmique mesurés à l'aide d'un sursaut radio rapide et brillant".
