Deux mystérieux signaux cosmiques.

Les signaux mystérieux viennent de toutes les directions dans le ciel.

Personne ne sait exactement ce qu’ils sont, ni ce qui les cause, mais les astronomes en ont détecté des dizaines au cours de la dernière décennie. Les signaux, connus sous le nom d’explosions radio rapides, proviennent des profondeurs du cosmos, bien au-delà de la galaxie de la Voie lactée. Les ondes radio voyagent dans l’espace pendant des milliards d’années, se déplaçant à la vitesse de la lumière. Quand elles atteignent les télescopes de la Terre, elles font une apparition brève et puissante. Pendant quelques millisecondes, les éclats brillent avec l’intensité d’une galaxie entière. Et puis ils sont partis.

Des plus de 50 rafales radio rapides enregistrées, ou FRBs, les astronomes ont un favori : FRB 121102, du nom de la date de sa découverte il y a six ans, le 2 novembre 2012. Contrairement à d’autres rafales radio rapides, celle-ci se répète. Les télescopes ont observé des éclairs d’une intensité aveuglante venant du même point dans le ciel à plusieurs reprises, parfois plusieurs fois en moins d’une minute. La nature excentrique du signal a permis aux astronomes de l’étudier plus en détail, d’exploiter chaque éclair pour différents types d’informations et même de localiser sa position dans une petite galaxie à environ 3 milliards d’années-lumière de la Terre.

Malgré son nom indéfinissable, le FRB 121102 était unique en son genre. Ce qui soulevait une possibilité décourageante : Pourrait-il être unique en son genre ? Chaque nouvelle impulsion produisait des données alléchantes. Mais pour vraiment comprendre, les astronomes devaient en trouver un autre, s’il en existait un autre.

Ils ont commencé à chercher dans le ciel, avec une attention concentrée et des outils plus puissants. Et, à leur grand soulagement, les astronomes ont maintenant découvert que non, FRB 121102 n’est pas le seul exemple de ce phénomène intrigant.

Une équipe dirigée par des Canadiens a annoncé mercredi la découverte d’une deuxième BDDF répétée. L’été dernier, un radiotélescope nouvellement construit en Colombie-Britannique a détecté six éclairs au même endroit dans le ciel. Ce FRB, nommé 180814, semble provenir d’environ 1,5 milliard d’années-lumière de la Terre, soit la moitié de la distance de l’autre rafale qui se répète.

La même équipe a également détecté 12 autres BFF ponctuels, ce qui porte le nombre total d’éclairs connus à 65. La recherche, décrite dans deux articles parus dans Nature, fournira d’autres indices sur l’un des plus grands mystères de l’astronomie.

Les deux signaux répétitifs ont plus en commun que leur nature flashy. Lorsque les FRBs arrivent sur Terre, beaucoup d’entre eux apparaissent étalés sur une gamme de fréquences, signe de leur long et cahoteux voyage à travers le matériel cosmique à travers l’univers. Cela comprend les BFF 121102 et 180814. Mais même si les explosions provenaient de deux endroits très différents, et qu’elles ont tracé deux chemins très différents vers la Terre, leurs ondes radio ont montré des modèles de distorsion similaires.

Cette découverte a étonné les astronomes lors d’une récente conférence, où les chercheurs ont taquiné leur découverte avec un petit truc. Ils ont mis des images de ces rafales, et tout le monde a dit : « D’accord, ça me semble familier », puis la personne qui l’a montré a dit :  » En fait, vous n’avez jamais vu ça avant, parce qu’ils viennent d’un nouveau FRB qui se répète « , a dit Shami Chatterjee, une astrophysicienne à Cornell qui étudie les FRB et n’a pas participé à la nouvelle recherche. « C’est incroyablement similaire. »

Les similitudes suggèrent que les deux répéteurs peuvent provenir du même type d’environnement. Il est possible que les rafales répétitives ne soient qu’une des nombreuses classes de BDDF, dont certaines ne sont pas encore découvertes. Mais avec si peu d’informations, les chercheurs sont loin de tirer des conclusions définitives.

« Nous ne savons pas encore ce que cela signifie », a déclaré Ingrid Stairs, astrophysicienne à l’Université de la Colombie-Britannique et membre de l’équipe de recherche. « C’est notre deuxième répétition. Je pense que nous avons besoin d’un bien meilleur échantillon. »

Lorsque le premier FRB a été découvert en 2007, certains astronomes pensaient que les éclairs pouvaient être des bruits errants provenant d’instruments télescopiques. Les explosions n’avaient pas l’air réelles. « Ces choses sont à des milliards d’années-lumière de distance », a déclaré Jason Hessels, astronome à l’Université d’Amsterdam et astronome, l’Institut néerlandais de radioastronomie, qui étudie les FRBs. « Il est absolument remarquable qu’ils puissent encore être assez brillants pour être détectés sur Terre. »

La torsion compliquée observée dans les FRBs suggère qu’ils proviennent d’environnements extrêmes avec des champs magnétiques forts et des températures élevées. Les astronomes connaissent plusieurs objets astrophysiques qui pourraient fournir ces conditions de flexion des ondes radio : les trous noirs supermassifs, qui peuvent éructer des courants de rayonnement dans l’espace lorsqu’ils mangent de la matière. Les étoiles à neutrons, les noyaux d’étoiles qui tournent rapidement, restes d’explosions spectaculaires. Les magnétars, une sorte d’étoile à neutrons, qui tournent encore plus vite.

Avant la détection de 121102, les FRBs étaient considérés comme des événements ponctuels, les produits de collisions ou d’explosions cosmiques qui, étant donné la puissance des éclairs, aucun objet astrophysique ne pouvait sûrement survivre. La nature répétitive de 121102 a montré que l’univers, toujours prêt à surprendre, est capable de produire des objets qui peuvent surgir encore et encore sans s’éteindre.

Les vagues éparses de BDDF peuvent être utilisées pour répondre à d’autres questions intrigantes mais fondamentales sur l’univers, y compris ce dont il est fait. « Si vous essayez d’additionner tout le matériel des galaxies, des étoiles, des planètes et des roches, cela ne donne pas du tout le bon nombre. Nous sommes à court de beaucoup « , a dit Chatterjee. « Où est donc toute cette matière manquante ? »

Les astronomes soupçonnent qu’il peut résider dans l’espace entre les galaxies. Le milieu intergalactique est d’un ordre de grandeur plus vide que les meilleurs aspirateurs de nos laboratoires terrestres, mais il a encore quelques fragments de matière cosmique. L’univers est si grand, cependant, que ces minuscules traces pourraient constituer une quantité substantielle de matière spatiale. Les FRBs passent à travers cette matière lorsqu’ils voyagent dans l’espace, et leurs interactions deviennent codées dans les ondes radio. « Quand[le FRB] arrive sur Terre, nous pouvons lire l’information sur l’onde radio elle-même « , dit Sarah Burke-Spolaor, astronome à l’Université de Virginie occidentale qui étudie les FRBs. Les éclairs cosmiques peuvent aider à éclairer la composition complexe de l’univers, et plus les astronomes détectent de BFR, plus ils peuvent couvrir le sol – plus l’espace est vaste.

(Lisez : Les astronomes se rapprochent de la résolution d’une énigme cosmique majeure)

D’autres découvertes sont probablement en route. Le télescope responsable de ces découvertes, l’Expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène, ou Chime, promet d’être le chasseur de BDDF le plus efficace en opération. Le Chime balaie l’hémisphère Nord tous les jours, sautant d’un endroit à un autre toutes les 15 minutes. L’observatoire peut examiner 500 fois plus de ciel que la prochaine superstar du FRB, le radiotélescope Parkes en Australie, qui a révélé le premier FRB en 2007 et a trouvé la majorité des explosions connues.

On pourrait dire que Chime n’essayait même pas quand il a trouvé un nouveau lot de FRBs l’été dernier. Les données ont été recueillies avant le début des opérations officielles, alors que les astronomes bricolaient encore les instruments. « Nous l’étalonnions et l’améliorions jour après jour « , explique Cherry Ng, astronome à l’Université de Toronto et membre de l’équipe de recherche. « Parfois, il fallait éteindre l’instrument juste pour faire des changements. »

Les scientifiques estiment que les BDDF se produisent environ 10 000 fois par jour dans tout le ciel et que le carillon, à sa capacité maximale, est prêt à en détecter des dizaines chaque mois.

Comme avec la plupart des mystères cosmiques, le spectre d’une explication extraterrestre est grand. Certains, y compris des astrophysiciens de Harvard, ont suggéré que les FRBs sont des phares d’une civilisation étrangère avancée. Bonjour ! crient-ils, à la recherche de voisins dans l’immensité de l’espace. Les chercheurs du FRB disent qu’ils ne peuvent pas exclure une origine extraterrestre pour les éclairs cosmiques. C’est une possibilité parmi tant d’autres. Mais c’est le moins probable, disent-ils.

« Les FRBs viennent de partout dans le ciel, et de différentes distances, toujours de différentes galaxies – les chances que des extraterrestres vivant dans différentes parties de l’univers se réunissent pour s’organiser, pour produire ces signaux de cette manière, sont infiniment faibles « , a dit M. Stairs. « Il y en a trop dehors. »

De plus, l’environnement domestique des BDDF n’est pas vraiment propice à la vie, qu’il soit intelligent ou non. Les émissions sont susceptibles de brûler leur environnement lorsqu’elles entrent en éruption dans l’espace. « Si nous en avions un près de la Terre, nous ne serions peut-être plus là « , a dit Burke-Spolaor.

(Lisez : Une série de signaux venant de partout dans l’univers)

MARINA KOREN, the Atlantic

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