C’était une première annoncée en avril dernier : jamais un sursaut radio rapide n’avait été détecté à l’intérieur de la Voie lactée. Les origines de cet étonnant signal semblent désormais plus claires : il s’agirait bien, comme envisagé alors, d’un magnétar. Trois publications, parues le 4 octobre 2020 dans Nature, se penchent sur la découverte.
Les sursauts radio rapides, découverts en 2007, sont des sortes de rafales lumineuses associées à des ondes radio dont la durée s’exprime en millisecondes. Ces signaux, éphémères, sont délicats à détecter et à localiser. La possibilité que les magnétars, des étoiles à neutrons possédant un champ magnétique très puissant, puissent en être à l’origine était déjà soupçonnée. Jusqu’à présent, aucune observation n’avait pu apporter de preuve permettant d’établir un lien entre les sursauts radio rapides et les magnétars.
Comment s’est passée la détection ?
Tout a commencé le 27 avril, lorsque plusieurs émissions de rayons X ont été détectées par deux observatoires spatiaux, Swift et le Fermi Gamma-ray Space Telescope. Ces signaux provenaient de l’objet SGR 1935+2154, considéré comme un magnétar. Peu après, la même zone du ciel a été observée avec les radiotélescopes CHIME (« Expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène ») et STARE2 (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2). Le sursaut radio rapide détecté par ces observatoires a ensuite été renommé « FRB 200428 ».
Les équipes de CHIME ont rapporté la détection en premier. « Le sursaut radio de SGR 1935+2154 est de loin l’événement le plus radio-lumineux détecté depuis n’importe quel magnétar galactique », ont-ils écrit dans Nature. Les équipes de STARE2, incitées par cette annonce à vérifier leurs propres données, ont confirmé la détection, mais avec une différence notable concernant l’intensité du signal lumineux. « [Nous] avons trouvé un événement qui a été détecté à peu près au même moment et avec la même mesure de dispersion que l’événement de CHIME, mais avec une fluence environ 1 000 fois plus élevée », constatent ces auteurs — autrement dit, leur signal était 1 000 fois plus lumineux que ce qui avait été annoncé par l’autre équipe. L’équipe de CHIME a revu ses données, arrivant à la même conclusion que celle de STARE2.
D’autres observatoires ont détecté le signal SGR 1935+2154 ou FRB 200428. C’est le cas d’INTEGRAL (INTERnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) de l’ESA, de l’instrument russe KONUS installé sur le satellite WIND de la Nasa, ou du HXMT de l’Agence spatiale chinoise. La troisième étude parue dans Nature rapporte l’activité de la source SGR 1935+2154 le 27 avril, à l’aide du radiotélescope chinois FAST (« Radiotélescope sphérique de cinq cents mètres d’ouverture ») — la source a émis « 29 salves en environ 30 minutes », peut-on lire.
Une détection, plusieurs avancées
Si l’on résume, la détection de FRB 200428 est importante pour plusieurs raisons :
- C’est le premier sursaut radio rapide pour lequel des émissions autres que les ondes radio ont été détectées,
- C’est le premier sursaut radio rapide détecté à l’intérieur de la Voie lactée,
- C’est le premier sursaut radio rapide associé à un magnétar,
- C’est le sursaut radio rapide le plus brillant émis par un magnétar dans notre galaxie qui a été mesuré.
Comme le résume Nature dans son communiqué, FRB 200428 montre enfin que les magnétars peuvent être à l’origine de sursauts radio rapides. Le signal est aussi brillant que des sursauts radio rapides observés dans d’autres galaxies : ceci renforce l’hypothèse que les magnétars puissent être à l’origine de ces signaux émis depuis d’autres galaxies.
Évidemment, la détection apporte aussi de nouveaux dilemmes. Quels mécanismes pourraient produire des signaux aussi brillants au sein des magnétars ? La réponse nécessitera peut-être d’observer à nouveau le ciel depuis plusieurs endroits, dans le cadre d’une coopération scientifique internationale.
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