Une séquence de 14 des 15 salves détectées illustre leur spectre dispersé et leur extrême variabilité. Les stries à travers le tracé énergétique coloré sont les sursauts apparaissant à différents moments et à différentes énergies en raison de la dispersion causée par 3 milliards d'années de voyage à travers l'espace intergalactique. Dans le spectre de fréquence supérieur, la dispersion a été supprimée pour montrer le pic d'impulsion de 300 microsecondes. La capture de cet ensemble diversifié de rafales a été rendue possible par la large bande passante qui peut être traitée par le backend Breakthrough Listen du télescope de Green Bank. Crédit :Université de Californie - Berkeley
Écoutez la percée, une initiative pour trouver des signes de vie intelligente dans l'univers, a détecté 15 impulsions radio brèves mais puissantes émanant d'une source mystérieuse et répétitive - FRB 121102 - loin à travers l'univers.
Les rafales radio rapides sont brèves, des impulsions lumineuses d'émission radio provenant de sources lointaines mais largement inconnues, et FRB 121102 est le seul connu à se répéter :plus de 150 sursauts à haute énergie ont été observés en provenance de l'objet, qui a été identifiée l'année dernière comme une galaxie naine à environ 3 milliards d'années-lumière de la Terre.
Les explications possibles pour les sursauts répétés vont des explosions d'étoiles à neutrons en rotation avec des champs magnétiques extrêmement puissants – les soi-disant magnétars – à une idée plus spéculative :ce sont des sources d'énergie dirigées, de puissantes rafales laser utilisées par les civilisations extraterrestres pour alimenter des engins spatiaux, semblable au plan de Breakthrough Starshot d'utiliser de puissantes impulsions laser pour propulser un nano-engin spatial vers l'étoile la plus proche de la Terre, Proxima Centauri.
« Des sursauts provenant de cette source n'ont jamais été observés à une fréquence aussi élevée, " dit André Siemion, directeur du Berkeley SETI Research Center et du programme Breakthrough Listen.
Alors que les astronomes du monde entier tentent de comprendre le mécanisme générant des sursauts radio rapides, ils ont tourné à plusieurs reprises leurs radiotélescopes sur FRB 121102. Siemion et son équipe ont alerté la communauté astronomique de l'activité à haute fréquence via un télégramme d'astronome lundi soir, 28 août.
"En plus de confirmer que la source est dans un état nouvellement actif, la haute résolution des données obtenues par l'instrument Listen permettra de mesurer les propriétés de ces mystérieux sursauts avec une précision plus élevée que jamais auparavant, " a déclaré Vishal Gajjar, chercheur postdoctoral à Breakthrough Listen, qui a découvert l'augmentation de l'activité.
Détecté pour la première fois avec le télescope Parkes en Australie, des sursauts radio rapides ont maintenant été observés par plusieurs radiotélescopes dans le monde. FRB 121102 a été découvert le 2 novembre, 2012, (d'où son nom) et en 2015, c'était la première rafale radio rapide à répéter, écartant les théories des origines des sursauts qui impliquaient la destruction catastrophique de l'ancêtre, du moins dans ce cas.
Quelle que soit la source ultime du FRB 121102, lorsque les impulsions récemment détectées ont quitté leur galaxie hôte, notre système solaire avait moins de 2 milliards d'années, a noté Steve Croft, un astronome Breakthrough Listen à l'UC Berkeley. La vie sur Terre n'était constituée que d'organismes unicellulaires; il faudrait encore un milliard d'années avant que même la vie multicellulaire la plus simple ne commence à évoluer.
Dans le cadre du programme de Breakthrough Listen pour observer les étoiles et les galaxies proches à la recherche de signatures de technologie extraterrestre, l'équipe scientifique du projet à l'UC Berkeley a ajouté FRB 121102 à sa liste de cibles. Aux premières heures du samedi, 26 août Gajjar a observé cette zone du ciel à l'aide de l'instrument backend Breakthrough Listen au télescope de Green Bank en Virginie-Occidentale.
L'instrument a accumulé 400 téraoctets (un million de millions d'octets) de données sur une période de cinq heures, observant sur toute la bande de fréquences 4 à 8 GHz. Ce grand ensemble de données a été recherché pour les signatures d'impulsions courtes de la source sur une large gamme de fréquences, avec une dispersion caractéristique, ou retard en fonction de la fréquence, causée par la présence de gaz dans l'espace entre la Terre et la source. La forme distinctive que la dispersion impose à l'impulsion initiale est un indicateur de la quantité de matière entre nous et la source, et donc un indicateur de la distance à la galaxie hôte.
L'analyse de Gajjar et de l'équipe Breakthrough Listen a révélé 15 nouvelles impulsions de FRB 121102. Les observations montrent pour la première fois que des sursauts radio rapides émettent à des fréquences plus élevées que celles observées précédemment, avec l'émission la plus brillante se produisant à environ 7 GHz.
"Les capacités extraordinaires du récepteur backend, qui est capable d'enregistrer plusieurs gigahertz de bande passante à la fois, divisé en milliards de canaux individuels, permettre une nouvelle vision du spectre de fréquences des FRB, et devrait apporter un éclairage supplémentaire sur les processus à l'origine de l'émission de FRB », a déclaré Gajjar.
« Que les sursauts radio rapides se révèlent être des signatures de la technologie extraterrestre, Breakthrough Listen aide à repousser les frontières d'un nouveau domaine en croissance rapide de notre compréhension de l'univers qui nous entoure, " dit Siemion.
