Les sursauts radio rapides (FRB) sont des explosions cosmiques d'une milliseconde qui produisent chacune l'équivalent énergétique de la production annuelle du soleil. Plus de 15 ans après la découverte des impulsions d'ondes radio électromagnétiques dans l'espace lointain, leur nature déconcertante continue de surprendre les scientifiques - et les recherches récemment publiées ne font qu'approfondir le mystère qui les entoure.

Dans le numéro du 21 septembre de la revue Nature , de nouvelles observations inattendues d'une série de sursauts radio cosmiques rapides par une équipe internationale de scientifiques - dont l'astrophysicien UNLV Bing Zhang - remettent en question la compréhension actuelle de la nature physique et du moteur central des FRB.

Les observations FRB cosmiques ont été faites à la fin du printemps 2021 à l'aide de l'énorme radiotélescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST) en Chine. L'équipe, dirigée par Heng Xu, Kejia Lee, Subo Dong de l'Université de Pékin et Weiwei Zhu des Observatoires astronomiques nationaux de Chine, ainsi que Zhang, a détecté 1 863 sursauts en 82 heures sur 54 jours à partir d'une source de sursaut radio rapide active appelée FRB. 20201124A.

"Il s'agit du plus grand échantillon de données FRB avec des informations de polarisation provenant d'une seule source", a déclaré Lee.

Des observations récentes d'un sursaut radio rapide de notre galaxie, la Voie lactée, suggèrent qu'il provient d'un magnétar, qui est une étoile à neutrons dense de la taille d'une ville avec un champ magnétique incroyablement puissant. L'origine des sursauts radio rapides cosmologiques très lointains, en revanche, reste inconnue. Et les dernières observations laissent les scientifiques se demander ce qu'ils pensaient savoir à leur sujet.

"Ces observations nous ont ramenés à la planche à dessin", a déclaré Zhang, qui est également directeur fondateur du Nevada Center for Astrophysics de l'UNLV. "Il est clair que les FRB sont plus mystérieux que ce que nous avons imaginé. D'autres campagnes d'observation à plusieurs longueurs d'onde sont nécessaires pour dévoiler davantage la nature de ces objets."

Ce qui rend les dernières observations surprenantes pour les scientifiques, ce sont les variations irrégulières et de courte durée de la soi-disant "mesure de rotation de Faraday", qui est la force du champ magnétique et la densité des particules à proximité de la source FRB. Les variations ont augmenté et diminué pendant les 36 premiers jours d'observation et se sont brutalement arrêtées pendant les 18 derniers jours avant que la source ne s'éteigne.

"Je l'assimile au tournage d'un film sur les environs d'une source FRB, et notre film a révélé un environnement magnétisé complexe, en évolution dynamique, qui n'avait jamais été imaginé auparavant", a déclaré Zhang. "Un tel environnement n'est pas directement attendu pour un magnétar isolé. Quelque chose d'autre pourrait se trouver à proximité du moteur FRB, peut-être un compagnon binaire", a ajouté Zhang.

Pour observer la galaxie hôte du FRB, l'équipe a également utilisé les télescopes Keck de 10 m situés au Mauna Kea à Hawaï. Zhang dit que l'on pense que les jeunes magnétars résident dans les régions actives de formation d'étoiles d'une galaxie en formation d'étoiles, mais l'image optique de la galaxie hôte montre que - de manière inattendue - la galaxie hôte est une galaxie spirale barrée riche en métaux comme notre Voie lactée . L'emplacement FRB se trouve dans une région où il n'y a pas d'activité significative de formation d'étoiles.

"Cet emplacement est incompatible avec un jeune moteur central à magnétar formé lors d'une explosion extrême telle qu'un long sursaut de rayons gamma ou une supernova superlumineuse, des progéniteurs largement spéculés de moteurs FRB actifs", a déclaré Dong.

L'étude, "A fast radio burst source at a complex magnetized site in a barred galaxy", est parue le 21 septembre dans la revue Nature et comprend 74 co-auteurs de 30 institutions. En plus de l'UNLV, de l'Université de Pékin et des Observatoires astronomiques nationaux de Chine, les institutions collaboratrices comprennent également l'Observatoire de Purple Mountain, l'Université du Yunnan, l'UC Berkeley, Caltech, l'Université de Princeton, l'Université d'Hawaï et d'autres institutions de Chine, des États-Unis, d'Australie, Allemagne et Israël. + Explorer plus loin

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