Nous avons localisé cinq mystérieux sursauts radio rapides jusqu’aux bras spiraux d’une galaxie lointaine
Le mystère des sursauts radio rapides (FRB) continue de fasciner les astronomes.
(NASA, ESA, Alexandra Mannings, Wen-fai Fong; Image processing: Alyssa Pagan)
Personne ne sait vraiment ce qui se cache derrière ces impulsions d’ondes radio très courtes et très intenses provenant de l’espace lointain, mais les astronomes ont maintenant retrouvé la trace de cinq FRB dans leur galaxie d’origine.
C’est le télescope spatial Hubble qui a encore une fois montré ses talents. Les caméras ultraviolettes et infrarouges du télescope ont été utilisées pour voir où, sur une carte stellaire, ces cinq sursauts ont émergé, ce qui nous permet de mieux comprendre comment ils ont pu naître en premier lieu.
Jusqu’à présent, seule une quinzaine des quelque mille FRB détectés à ce jour ont pu être attribués à des galaxies particulières. Le suivi effectué sur cet amas de sursauts est donc un indicateur important du fonctionnement du phénomène.
« Nos résultats sont nouveaux et passionnants », déclare l’astronome Alexandra Mannings, de l’université de Californie à Santa Cruz. « Il s’agit de la première vue à haute résolution d’une population de FRBs, et Hubble révèle que cinq d’entre eux sont localisés à proximité ou sur les bras spiraux d’une galaxie. La plupart des galaxies sont massives, relativement jeunes, et forment encore des étoiles. »
« L’imagerie nous permet d’avoir une meilleure idée des propriétés globales de la galaxie hôte, telles que sa masse et son taux de formation d’étoiles, ainsi que de sonder ce qui se passe juste à l’emplacement du FRB, car Hubble a une si grande résolution. »
Les FRB génèrent autant d’énergie en un millième de seconde que le Soleil en un an, et plus nous en découvrons sur eux, plus ils deviennent intrigants. Il ne peut s’agir de communications provenant de formes de vie extraterrestres… n’est-ce pas ? (Probablement pas, désolé.)
La difficulté d’étudier ces explosions tient en partie au fait qu’elles ne durent que quelques millisecondes et se répètent très rarement. De plus, les scientifiques ne savent pas vraiment où chercher la prochaine, ce qui rend très difficile la recherche de leurs origines et de leurs causes.
Le fait qu’il ait été démontré que ces cinq phénomènes provenaient des parties les plus sombres des bras spiraux autour des galaxies en dit long aux experts. Les bras spiraux sont les endroits où se trouvent les étoiles les plus chaudes et les plus jeunes d’une galaxie, mais ces FRB ne proviennent pas des parties les plus brillantes des bras.
Quatre des emplacements des FRB. (NASA, ESA, Alexandra Mannings, Wen-fai Fong ; Traitement des images : Alyssa Pagan)
Comme nous savons quels types d’étoiles se trouvent ou non dans les régions de bras spiraux, ces résultats viennent étayer l’hypothèse selon laquelle les FRB proviennent probablement d’étoiles magnétar – des étoiles denses dotées de champs magnétiques incroyablement puissants, qui ont tendance à se trouver dans les sites de FRB repérés par Hubble.
« En raison de leurs champs magnétiques puissants, les magnétars sont assez imprévisibles », explique l’astronome Wen-fai Fong de l’université Northwestern. « Dans ce cas, on pense que les FRBs proviennent d’éruptions d’un jeune magnétar. »
« Les étoiles massives traversent l’évolution stellaire et deviennent des étoiles à neutrons, dont certaines peuvent être fortement magnétisées, ce qui entraîne des éruptions et des processus magnétiques à leur surface, qui peuvent émettre de la lumière radio. Notre étude s’inscrit dans cette perspective et exclut les progéniteurs très jeunes ou très vieux des FRB. »
Ce travail de détective basé sur Hubble va également plus loin que les recherches précédentes en associant les FRBs aux galaxies qui ont des structures sous-jacentes spécifiques – dans ce cas, des bras en spirale. C’est un lien qui n’avait pas été clairement établi auparavant.
Lentement mais sûrement, les experts commencent à rassembler des informations solides sur ces impulsions d’énergie insaisissables qui traversent l’espace. Après avoir identifié ces événements en 2007, les astronomes ont découvert l’an dernier la preuve de la présence du premier FRB dans notre propre galaxie.
La question de savoir ce que sont exactement les FRB et d’où ils viennent reste sans réponse, mais des études comme celle de la NASA commencent à exclure certaines possibilités et à en écarter d’autres.
« Nous ne savons pas ce qui cause les FRB, il est donc très important d’utiliser le contexte lorsque nous l’avons », explique M. Fong. « Cette technique a très bien fonctionné pour identifier les progéniteurs d’autres types de transitoires, comme les supernovae et les sursauts gamma. Hubble a également joué un rôle important dans ces études. »
Cette recherche n’a pas encore été publiée, mais elle paraîtra dans l’Astrophysical Journal. Elle est disponible dès à présent sous forme de préimpression sur arXiv.org.
Lire aussi : Un mystérieux événement de type sursaut radio rapide dans la Voie lactée
Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
