“L’étoile, connue sous le nom de SGR 1935 + 2154, est un magnétar – une braise dense et tournante laissée après une supernova et enveloppée dans des champs magnétiques intenses. De nombreux astronomes pensent que les radios rapides – des éclairs cosmiques brefs mais puissants qui éclatent pendant quelques millisecondes seulement – proviennent des magnétars, mais n’ont pas pu montrer le lien.”
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Alors, l’affaire n’est pas encore complètement pliée, mais il s’agit d’une piste sérieuse pour expliquer les FRB. A suivre !
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Pendant une fraction de seconde fin avril, une étoile hyper-magnétisée de la Voie lactée a soudainement expulsé l’énergie radio. Maintenant, les scientifiques disent que ce coup soudain et étrange pourrait aider à expliquer l’une des plus grandes énigmes de l’astronomie: ce qui alimente les centaines d’autres explosions radio rapides (FRB) mystérieuses qui ont été repérées beaucoup plus loin dans l’Univers.
L’étoile, connue sous le nom de SGR 1935 + 2154, est un magnétar – une braise dense et tournante laissée après une supernova et enveloppée dans des champs magnétiques intenses. De nombreux astronomes pensent que les radios rapides – des éclairs cosmiques brefs mais puissants qui éclatent pendant quelques millisecondes seulement – proviennent des magnétars, mais n’ont pas pu montrer le lien.
“Je ne dirais pas que c’est le clou du cercueil que nous avons compris que les radios rapides proviennent des magnétars”, explique Emily Petroff, astronome à l’Université d’Amsterdam aux Pays-Bas. “Mais c’est de loin la preuve la plus prometteuse que nous ayons trouvée.”
Des documents préliminaires décrivant l’éclatement, qui est le premier à être détecté dans la Voie lactée, ont inondé le serveur de préimpression arXiv ces derniers jours.
Jusqu’à présent, l’explosion radio rapide connue la plus proche s’est produite à environ 150 millions de parsecs (490 millions d’années-lumière) de la Terre. Ce magnétar est dans notre galaxie à seulement 10000 parsecs, ce qui le rend assez proche pour que les astronomes aient une vue magnifique alors qu’il grésille d’activité. «Voici quelque chose qui se rapproche de l’intensité insensée des FRB cosmiques, mais qui se produit pas si loin», explique Sarah Burke Spolaor, astronome à la West Virginia University à Morgantown. «C’est une opportunité fantastique de découvrir au moins l’une des sources qui pourraient être à l’origine des FRB.»
Télescope en étain
Le spectacle a commencé le 27 avril, lorsque des satellites, dont l’Observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA, ont repéré des rayons γ en streaming depuis SGR 1935 + 2154. L’étoile est l’un des 30 magnétars connus de la Voie lactée; ceux-ci subissent occasionnellement des poussées d’activité au cours desquelles ils émettent un rayonnement à différentes longueurs d’onde. Le lendemain, le radiotélescope de l’expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène (CHIME) à Penticton, au Canada, a détecté un énorme flash radio se produisant sur le côté de son champ de vision – de l’endroit dans le ciel où se trouvait le magnétar 1 .
L’équipe CHIME espérait capter les émissions radio du SGR 1935 + 2154. Mais ils s’attendaient à de faibles impulsions radio. Au lieu de cela, «nous avons obtenu quelque chose de beaucoup plus excitant», explique Paul Scholz, un astronome de l’Université de Toronto qui a dirigé l’analyse.
Une deuxième équipe de recherche a eu encore plus de chance en captant l’intense rafale. Le radiotélescope STARE2 est composé d’antennes de faible technologie – chacune se compose d’un tuyau métallique avec deux moules à gâteau fixés – à deux endroits en Californie et un en Utah. STARE2 observe le ciel depuis l’année dernière, espérant attraper quelque chose ressemblant à une rafale radio rapide dans la Voie lactée. Le 28 avril, il a fait exactement cela, détectant la même impulsion radio que CHIME a vue 2. «J’étais tellement excité qu’il m’a fallu un peu de temps pour ouvrir les données et les inspecter, pour m’assurer qu’elles étaient réelles», explique Chris Bochenek, étudiant diplômé du California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena qui fonctionne sur STARE2. «Chris nous a envoyé un message sur Slack, et des choses assez répétables ont été dites», explique Vikram Ravi, astronome à Caltech et co-conseiller de Bochenek.
Explosion d’énergie
Le flash radio est de loin le plus brillant jamais vu depuis un magnétar dans la Voie lactée, et pourrait offrir des indices sur les causes des rafales radio rapides vues ailleurs dans l’Univers.
Parce que les magnétars tournent rapidement et ont de puissants champs magnétiques, ils ont d’énormes réservoirs d’énergie qui peuvent produire des explosions. Une idée de la source de ces explosions est que quelque chose qui se passe à l’intérieur du magnétar – comme un «tremblement d’étoile», analogue à un tremblement de terre – pourrait fissurer sa surface et libérer de l’énergie. Une autre possibilité est que l’environnement hautement magnétisé autour du magnétar produit en quelque sorte l’éclatement.
Les astronomes pourraient être en mesure de restreindre ces possibilités en étudiant à la fois l’éclatement radio de SGR 1935 + 2154 et les éclats dans d’autres longueurs d’onde de lumière qui se sont produits simultanément, explique Laura Spitler, astronome à l’Institut Max Planck de radioastronomie à Bonn, en Allemagne. Plusieurs satellites ont détecté des sursauts de rayons X du magnétar à peu près en même temps que l’émission radio 3 , 4 , 5 . C’est la première fois que les astronomes détectent ces signaux dans d’autres longueurs d’onde; les voir n’était possible que parce que le magnétar est si proche de la Terre.
Mais certains mystères demeurent. D’une part, l’éclatement du 28 avril était environ 1 000 fois moins énergique que les éclats radio rapides observés dans les galaxies lointaines. Et certaines rafales lointaines se répètent à des intervalles qui ne peuvent pas facilement être expliqués comme provenant d’un magnétar. Peut-être que certains, mais pas tous, les radios rapides proviennent des magnétars, explique Petroff.
Les astronomes veulent toujours collecter autant d’exemples de rafales radio rapides que possible, à la fois près et loin. “Chacun sert de rétro-éclairage qui brille à travers tout le matériel entre nous et la source”, explique Jason Hessels, astronome à l’Université d’Amsterdam. Les scientifiques ont récemment commencé à utiliser ces informations pour cartographier la distribution de la matière dans l’Univers 6 .
“Il y a un avenir passionnant sur le terrain”, dit Hessels, “même si c’est plus ou moins la réponse à l’origine des explosions.”
