Quelque chose de mystérieux près du centre galactique émet des signaux radio

Comme nos yeux sur le ciel deviennent de plus en plus sensibles, nous allons trouver de plus en plus de choses que nous n’avons jamais vues auparavant.

Le centre galactique dans les longueurs d’onde radio. (MeerKAT/SARAO)

C’est le cas d’une source de signaux radio récemment découverte, située non loin du centre de la galaxie. Elle s’appelle ASKAP J173608.2-321635, et les astronomes n’ont pas réussi à déterminer quel type d’objet cosmique correspond le mieux à ses propriétés étranges.

Leur article a été accepté pour publication dans The Astrophysical Journal, et est disponible sur le serveur de préimpression arXiv.

“Nous avons présenté la découverte et la caractérisation de ASKAP J173608.2-321635 : une source radio variable, hautement polarisée, située près du centre galactique et sans contrepartie claire à plusieurs longueurs d’onde”, explique une équipe d’astronomes dirigée par Ziteng Wang de l’Université de Sydney en Australie.

“ASKAP J173608.2-321635 pourrait faire partie d’une nouvelle classe d’objets découverts grâce à des études d’imagerie radio.”

ASKAP J173608.2-32163 a été découvert grâce à l’Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), l’un des radiotélescopes les plus sensibles jamais construits, conçu pour scruter les profondeurs de l’Univers radio.

Il s’est déjà avéré capable de trouver des choses que nous n’avons jamais vues auparavant, comme des cercles radio bizarres (nous ne savons pas encore ce que c’est), des galaxies non découvertes et de mystérieux sursauts radio rapides.

ASKAP J173608.2-32163 pourrait s’avérer être un type d’objet cosmique connu, mais si c’est le cas, la définition de cet objet pourrait être étendue.

Il est très variable, émettant des ondes radio pendant des semaines, puis disparaissant rapidement. Le signal est également hautement polarisé – c’est-à-dire que l’orientation de l’oscillation de l’onde électromagnétique est tordue, à la fois linéairement et circulairement.

ASKAP J173608.2-32163 est également une bête assez difficile à repérer. L’objet, quel qu’il soit, n’avait pas été vu avant les détections d’ASKAP, réalisées lors d’une étude pilote du ciel à la recherche de sources radio transitoires. Entre avril 2019 et août 2020, le signal est apparu 13 fois dans les données.

Des observations de suivi en avril et juillet 2020 à l’aide d’un autre radiotélescope, Murriyang à Parkes, en Australie, n’ont rien donné. Mais le radiotélescope MeerKAT, en Afrique du Sud, a obtenu un résultat positif, en février 2021. L’Australia Telescope Compact Array (ATCA) a également fait une détection en avril 2021.

Cela confirme et valide les détections ASKAP, mais suggère également que la source est assez insaisissable – il n’y a pas eu de détections MeerKAT ou ATCA avant cette date. La source n’est pas non plus apparue dans les observations en rayons X et dans le proche infrarouge, ni dans les archives de données radio recueillies par de multiples instruments que les chercheurs ont vérifiées.

Ce qui laisse un mystère assez fascinant. La polarisation suggère une diffusion et une magnétisation, peut-être partiellement dues à la poussière et aux champs magnétiques du milieu interstellaire entre nous et la source, bien qu’il soit possible que la source elle-même soit également fortement magnétisée.

Au total, il est vraiment difficile de déterminer quelle pourrait être la source. Il existe plusieurs types d’étoiles dont on sait qu’elles varient dans les longueurs d’onde radio, comme les étoiles qui s’enflamment fréquemment, ou les binaires proches avec des chromosphères actives, ou qui s’éclipsent mutuellement. Cependant, la non-détection dans les longueurs d’onde des rayons X et du proche infrarouge rend cette hypothèse peu probable.

Les étoiles en éruption ont généralement une émission de rayons X qui correspond à l’émission radio, et la grande majorité des étoiles ont des rapports d’émission dans le proche infrarouge qui devraient être détectables.

Il n’est pas non plus probable qu’il s’agisse d’un pulsar, un type d’étoile à neutrons qui émet des faisceaux de lumière radioélectrique, comme un phare cosmique. Les pulsars ont une périodicité régulière, à l’échelle de quelques heures, et ASKAP J173608.2-32163 a été détectée en train de s’éteindre, ce qui est incompatible avec les pulsars. De plus, il y a eu une période de trois mois sans détection, ce qui est également incompatible avec les pulsars.

Les binaires à rayons X, les sursauts gamma et les supernovae ont également été exclus.

Cependant, l’objet partage certaines propriétés avec un type de signal mystérieux repéré près du centre galactique. Ces signaux sont connus sous le nom de transitoires radio du centre galactique (GCRT), dont trois ont été identifiés dans les années 2000, et d’autres attendent une confirmation.

Ces sources restent également à expliquer, mais elles ont plusieurs caractéristiques en commun avec ASKAP J173608.2-32163.

Si ASKAP J173608.2-32163 est un GCRT, la détection d’ASKAP pourrait nous aider à trouver d’autres sources de ce type, et à comprendre ce qu’elles sont.

“Étant donné que ASKAP J173608.2-321635 n’est généralement pas détecté et qu’il peut s’éteindre sur des échelles de temps allant de plusieurs semaines à un jour, notre échantillonnage clairsemé (12 époques sur 16 mois) suggère qu’il pourrait y avoir d’autres sources similaires dans ces champs”, écrivent les chercheurs.

“Augmenter la cadence du relevé et comparer les résultats de cette recherche à d’autres régions nous aidera à comprendre à quel point ASKAP J173608.2-321635 est vraiment unique et si elle est liée au plan galactique, ce qui devrait finalement nous aider à déduire sa nature.”

La recherche a été acceptée dans The Astrophysical Journal, et est disponible sur arXiv.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche