Un sursaut radio rapide a été détecté pour la première fois dans la Voie lactée. De nouvelles observations indiquent que le signal semble se répéter. Plusieurs questions restent en suspens pour mieux en cerner la source.

La détection des sursauts radio rapides, des signaux éphémères étudiés par les astronomes, a fait un grand bond en 2020. Pour la première fois, l’un de ces signaux a été détecté à l’intérieur de la Voie lactée. Désormais, on sait que ce signal s’est répété, comme l’ont annoncé des scientifiques dans la revue Nature Astronomy le 16 novembre 2020.

Les sursauts radio rapides sont des rafales lumineuses associées à des ondes radio, d’une durée de l’ordre de quelques millisecondes et dont les sources sont inconnues. Depuis la source SGR 1935+2154, un sursaut radio rapide très particulier a été détecté en avril dernier par divers observatoires : ensuite renommé « FRB 200428 », le signal détecté s’est avéré important pour plusieurs raisons. Non seulement il est le premier sursaut radio rapide repéré au sein de notre galaxie, mais en plus il est le premier à être associé à la présence d’un magnétar — des étoiles à neutrons qui possèdent un champ magnétique très puissant.

Plusieurs incertitudes demeurent au sujet des signaux répétés associés à SGR 1935+2154, à la fois sur leur ressemblance ou non avec les précédents sursauts radio détectés (en dehors de notre galaxie) et sur les processus à l’origine dans cette source, soupçonnée d’être un magnétar.

Des sursauts semblables à ceux détectés hors de la galaxie ?

La répétition du signal peut s’avérer utile pour mieux en cerner la source. « La détection d’un plus grand nombre de sursauts radio de SGR 1935+2154, ainsi qu’une caractérisation plus détaillée de ses niveaux d’activité, peuvent aider à comprendre s’il s’agit vraiment d’une source de sursauts radio rapides, d’une nature physique similaire à celles des sources de sursauts radio rapides extragalactiques (répétés) », expliquent les auteurs dans Nature Astronomy. Avant cette détection, ces flashs d’ondes ne semblaient provenir que d’autres galaxies.

Les deux signaux détectés. // Source : Via Nature Astronomy

Les deux signaux détectés par ces scientifiques paraissent dans l’ensemble cohérents avec ceux observés depuis des sources situées en dehors de la Voie lactée. Pourtant, un paramètre ne semble pas correspondre : les signaux détectés dans la Voie lactée sont moins puissants que ceux d’origine extragalactique, comme le fait remarquer ScienceAlert.

Des signaux avec des puissances différentes

Par ailleurs, les différents signaux associés à SGR 1935+2154 n’ont pas tous la même puissance. Si l’on résume, voici les détections du signal qui ont été réalisées :

  • Un sursaut initial très brillant détecté le 27 avril par divers observatoires, dont les radiotélescopes CHIME (« Expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène ») et STARE2 (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2),
  • Un sursaut dont le signal est assez faible, détecté par le radiotélescope chinois FAST (« Radiotélescope sphérique de cinq cents mètres d’ouverture ») le 3 mai,
  • Deux sursauts séparés par 1,4 seconde d’intervalle et détectés le 24 mai depuis le Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), un observatoire radioastronomique situé aux Pays-Bas — ce sont les signaux présentés dans cette nouvelle étude.

Les trois derniers signaux sont plus faibles que celui qui a été initialement repéré en avril. Le premier signal était accompagné d’une émission de rayons X, ce qui n’avait jamais été vu avant dans un sursaut radio rapide, et qui n’a pas été observé dans les trois autres signaux suivants.

« Les magnétars peuvent expliquer […] les divers phénomènes observés à partir des sursauts radio rapides »

« Nos observations démontrent que SGR 1935+2154 peut produire des rafales avec des énergies apparentes qui s’étendent sur environ sept ordres de grandeur », décrivent les chercheurs. Pour eux, cela soulève une question, celle de savoir si les différents flashs sont issus de processus physiques semblables. Cette nouvelle détection pourrait ouvrir l’hypothèse que, au sein des magnétars qu’on pense être à l’origine de ces signaux, il y aurait plus d’un mécanisme capable de produire des sursauts radio rapides. Même si on comprend mal comment ils se forment, on sait d’ailleurs que les magnétars peuvent connaître des périodes de perturbations ou d’activités intenses.

Pour le moment, les scientifiques manquent peut-être encore de suffisamment de données pour mieux cerner toutes les particularités de la source SGR 1935+2154. « SGR 1935+2154 n’est pas un analogue parfait de la population de sursauts radio rapides extragalactiques, écrivent les scientifiques, ce qui ne rend pas cette source moins intéressante. Néanmoins, les magnétars peuvent expliquer de façon plausible les divers phénomènes observés à partir des sursauts radio rapides. »

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