De temps en temps, un flash radio lumineux retentit quelque part dans le ciel. Cela peut durer de quelques millisecondes à quelques secondes. Ils apparaissent un peu au hasard et nous ne savons toujours pas exactement de quoi il s'agit. Nous les appelons des sursauts radio rapides (FRB). À l’heure actuelle, la théorie dominante est qu’ils sont causés par des étoiles à neutrons hautement magnétiques appelées magnétars. Grâce à des observatoires tels que CHIME, nous sommes désormais capables d'en voir un grand nombre, ce qui pourrait offrir aux astronomes une nouvelle façon de mesurer le taux d'expansion cosmique.
Le taux d’expansion cosmique est décrit par le paramètre Hubble, que nous pouvons mesurer à quelques pour cent près. Malheureusement, nos différentes méthodes de mesure sont désormais si précises que leurs incertitudes ne se chevauchent pas. Cette contradiction de valeurs est connue sous le nom de tension de Hubble. Plusieurs réévaluations de nos méthodes ont exclu une erreur systématique, c'est pourquoi les astronomes recherchent de nouvelles façons indépendantes de mesurer le paramètre de Hubble, et c'est là qu'intervient une nouvelle étude.
Le journal, publié sur arXiv serveur de préimpression, envisage d'utiliser les FRB comme mesure Hubble. Pour que la lumière d’un FRB nous atteigne, elle doit parcourir des millions d’années-lumière à travers le milieu intergalactique et interstellaire diffus. Cela provoque un étalement de la fréquence de la lumière. Le degré d'étalement spectral est connu sous le nom de mesure de dispersion (DM), et plus la DM est grande, plus la distance est grande. Nous connaissons donc la distance jusqu’aux FRB. Mais pour mesurer l'expansion cosmique, nous avons également besoin d'une deuxième mesure de distance, et ici l'article propose d'utiliser la lentille gravitationnelle.
Si le trajet lumineux du FRB passe relativement près d’un objet massif tel qu’une étoile, la lumière peut être attirée gravitationnellement autour de l’objet. De la largeur de la lentille, nous avons une idée de sa distance relative à la source FRB. Lorsque la lumière FRB passe du milieu intergalactique au milieu interstellaire plus dense de notre galaxie, il se produit un effet d'éclaircissement connu sous le nom de scintillation, qui nous donne une autre mesure de distance. Un peu de géométrie nous permet alors de calculer le paramètre de Hubble.
Sur la base de leurs calculs, les auteurs estiment qu'une observation FRB à lentille unique leur permettrait de cerner le paramètre Hubble avec une précision de 6 %. Avec 30 événements ou plus, ils devraient être capables d’augmenter leur précision à une fraction de pour cent d’incertitude. Cela le mettrait à égalité avec d’autres méthodes. Cela devrait être réalisable compte tenu des télescopes FRB actuels et prévus.
De nouvelles méthodes d’observation comme celle-ci sont le seul moyen de résoudre la tension de Hubble. Espérons que nous résoudrons ce mystère, et peut-être que cela nous mènera à une compréhension radicalement nouvelle de l'évolution cosmique.
Plus d'informations : Anna Tsai et al, Microlentilles scintillantes :mesurer les distances cosmiques avec des sursauts radio rapides, arXiv (2023). DOI :10.48550/arxiv.2308.10830
Fourni par Universe Today
