Explosion radio rapide : des études révèlent des détails sur l’origine

Explosion radio rapide : des études révèlent des détails sur l’origine

Note de l’éditeur: Inscrivez-vous à la newsletter scientifique Wonder Theory de CNN. Explorez l’univers avec des nouvelles de découvertes fascinantes, d’avancées scientifiques et plus encore.



CNN

Plus de 15 ans après la découverte des sursauts radio rapides, de nouvelles recherches ont percé et approfondi le mystère des sources de ces phénomènes dans l’espace lointain.

Les sursauts radio rapides, ou FRB, sont des émissions lumineuses et puissantes d’ondes radio allant d’une fraction de milliseconde à quelques millisecondes, chacune produisant une énergie équivalente à la production annuelle du soleil.

Des recherches récentes ont suggéré que certains FRB proviennent de magnétars, qui sont des étoiles à neutrons avec des champs magnétiques extrêmement puissants. Selon une étude de 2020, une explosion radio rapide trouvée dans la Voie lactée était associée à un magnétar.

Mais les scientifiques n’ont pas encore identifié les origines des FRB cosmologiques, qui se trouvent à des milliards d’années-lumière. C’est un dilemme qui a conduit une équipe internationale de scientifiques à voir ce qu’ils pourraient apprendre des observations de près de 1 900 éclairs d’une source active de sursaut radio rapide en dehors de notre propre galaxie appelée FRB 20201124A, selon une étude publiée le 21 septembre dans la revue Nature . .

Une illustration représente une explosion radio rapide (pas celle détaillée dans les nouveaux studios).

Les émissions associées au FRB 20201124A se sont produites pendant 82 heures sur 54 jours au printemps 2021, ce qui en fait l’un des sursauts radio rapides les plus actifs connus. Il était visible à travers le plus grand radiotélescope du monde : le radiotélescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres basé en Chine, ou FAST.

Au cours des 36 premiers jours, l’équipe d’étude a été surprise de voir des variations irrégulières et de courte durée dans la mesure de rotation de Faraday, qui mesure l’intensité du champ magnétique et la densité des particules autour de FRB 20201124A. Une mesure de rotation plus grande signifie que le champ magnétique près de la source de l’explosion radio est plus fort, plus dense, ou les deux, et une mesure plus petite signifie le contraire, a déclaré le co-auteur de l’étude et astrophysicien Bing Zhang par e-mail. .

“Cela ne reflète pas le début du FRB (durée de vie)”, a déclaré Zhang, directeur fondateur du Centre d’astrophysique de l’Université du Nevada à Las Vegas. « La source FRB est là depuis longtemps, mais elle a été inactive la plupart du temps. De temps en temps il se réveille (cette fois pendant 54 jours) et émet de nombreuses rafales.

Les mesures ont augmenté et diminué au cours de cette période, puis se sont arrêtées au cours des 18 derniers jours avant que le FRB ne se calme, « suggérant que la force et / ou la densité du champ magnétique le long de la ligne de visée près de la source des FRB varient avec le temps », a ajouté Zhang. ” Cela suggère que l’environnement de la source FRB évolue de manière dynamique, avec des champs magnétiques ou des densités changeant rapidement ou les deux. ”

“Je comparerais cela à la réalisation d’un film sur l’environnement d’une source FRB, et notre film a révélé un environnement magnétisé complexe et évoluant dynamiquement qui n’avait jamais été imaginé auparavant”, a déclaré Zhang dans un communiqué de presse.

Un modèle physique qu’une autre équipe de chercheurs a réalisé sur la base des observations de FRB 20201124A propose que le FRB provienne d’un système binaire à environ 8 480 années-lumière contenant un magnétar et une étoile Be, une étoile plus chaude et plus grande et qui tourne plus vite que le soleil, selon une étude distincte publiée le 21 septembre dans la revue Nature Communications.

Les chercheurs ont découvert que l’environnement magnétisé complexe de l’explosion radio se situe dans une unité astronomique (la distance entre la Terre et le soleil) de sa source.

Ils ont également découvert que l’explosion provenait d’une galaxie spirale barrée riche en métaux de taille similaire à la Voie lactée, en utilisant les télescopes Keck de 10 mètres à Mauna Kea, à Hawaï. La source de l’explosion radio est située entre les bras spiraux de la galaxie où aucune formation d’étoiles significative ne se produit, ce qui rend moins probable que l’origine soit exclusivement un magnétar, selon le co-auteur de l’étude dans Nature Subo Dong, professeur associé à l’Institut Kavli d’astronomie et d’astrophysique de l’Université de Pékin.

“Un tel environnement n’est pas directement destiné à un magnétar isolé”, a déclaré Zhang dans un communiqué de presse. “Quelque chose d’autre pourrait être à proximité du moteur FRB, peut-être un compagnon binaire.”

L’étude de modélisation devrait encourager de nouvelles recherches sur les signaux radio à rafale rapide des binaires B-star / X-ray, ont déclaré les auteurs.

“Ces observations nous ont ramenés à la planche à dessin”, a déclaré Zhang. “Il est clair que les FRB sont plus mystérieux que nous ne l’imaginions. D’autres campagnes d’observation multi-longueurs d’onde sont nécessaires pour révéler davantage la nature de ces objets. »

Leave a Reply

Your email address will not be published.