Imaginez attraper un murmure cosmique du bord de l'univers. Ces sursauts radio rapides (FRBs) sont comme des battements de tambour fugaces qui ne durent que quelques millisecondes mais libèrent autant d'énergie que notre Soleil émet en une semaine. Depuis leur découverte en 2007, ils sont l'un des plus grands mystères de l'astrophysique moderne.
Une équipe de l'Observatoire de la Montagne Pourpre de l'Académie chinoise des sciences vient d'apporter un nouvel éclairage sur ce puzzle cosmique. Leur étude, publiée récemment dans Science, exploite la puissance du télescope radio sphérique à ouverture de cinq cents mètres, mieux connu sous le nom de FAST, situé dans un bassin karstique naturel à Guizhou, dans le sud-ouest de la Chine.
Depuis juin 2022, les chercheurs surveillent en continu un FRB répétitif surnommé 20220529, à 2,9 milliards d'années-lumière. Ils se sont concentrés sur un paramètre diagnostique clé appelé mesure de rotation de Faraday (RM), qui agit comme un magnétomètre cosmique, sondant l'environnement magnétique que les signaux FRB traversent en se dirigeant vers la Terre.
Pendant 18 mois, le RM a à peine bougé. Puis, en décembre 2023, il a grimpé à environ 20 fois sa variation typique avant de se stabiliser en deux semaines. Ce changement dramatique, rapide et réversible marque la première fois que les astronomes ont observé un tel événement dans l'empreinte magnétique d'un FRB.
L'équipe interprète ce pic comme un nuage de plasma dense et magnétisé dérivant à travers notre ligne de mire. Selon le directeur adjoint Wu Xuefeng, ce type de changement soudain est difficile à expliquer si le sursaut provient d'une étoile à neutrons isolée. Dans un système binaire, cependant, une activité d'une étoile compagnon ou la géométrie orbitale elle-même pourrait naturellement produire exactement ce comportement.
Duncan Lorimer, professeur de physique et d'astronomie à l'université de Virginie-Occidentale, salue le résultat comme 'remarquable', notant qu'il ouvre de nouvelles façons d'explorer comment ces sursauts répétitifs fonctionnent et quelles pourraient être leurs sources. Il souligne également la sensibilité unique de FAST.
Couvrant une superficie égale à 30 terrains de football, FAST a commencé ses opérations officielles en janvier 2020 et a accueilli des scientifiques du monde entier en mars 2021. Il est depuis devenu une installation de premier choix pour l'étude des pulsars, des FRBs et du milieu interstellaire, grâce à sa sensibilité inégalée et son traitement de données de pointe.
Une mise à niveau est actuellement en cours : des dizaines d'antennes à ouverture moyenne encercleront le plat principal, créant un réseau synthétique à ouverture centré sur FAST. Cette mise à niveau vise à rompre le compromis habituel entre sensibilité et résolution, transformant FAST en une sonde cosmique encore plus puissante.
En regardant vers l'avenir, l'équipe construit également un télescope submillimétrique de 15 mètres à Delingha, dans la province de Qinghai, et prévoit un télescope térahertz au pôle Sud. Avec FAST, ces instruments observeront le ciel à travers différentes fréquences, nous rapprochant de la résolution du mystère des FRBs.
Reference(s):
China's radio telescope observations unravel origin of cosmic flashes
cgtn.com
