Espace

Des mystérieuses ondes radio ont été détectées dans l'espace

La vague de sursauts radio rapides provenait d'un point situé à 1,5 milliard d'années-lumière et était caractérisée par des flashs extrêmement rares et répétitifs.

De Shannon Stirone
Les étoiles veillent sur l'bservatoire fédéral de radioastrophysique de Kaleden, en Colombie-Britannique, qui abrite le télescope Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, ou CHIME.

Les astronomes ont détecté treize rafales haute vitesse d'ondes radio provenant de l'espace lointain, notamment marquée par une répétition régulière. Bien que les sources exactes restent inconnues, la nouvelle série de flashs mystérieux offre de nouveaux indices sur la provenance et la raison de l'apparition de tels clignotements à travers le cosmos.

Les sursauts radio rapides, tels qu'ils sont connus par les scientifiques, comptent parmi les phénomènes les plus étranges de l'univers. Chaque sursaut ne dure que quelques millièmes de seconde et semble venir de loin, au-delà de notre galaxie natale, la Voie lactée.

Découvertes en 2007, la cause de ces explosions reste une énigme. Sur la base d'estimations de la plage connue de leurs fréquences et d'une compréhension de l'activité cosmique, les scientifiques s'attendent à ce que près d'un millier d'entre elles se produisent chaque jour. Mais à ce jour, seule quelques unes ont été détectées.

À présent, une équipe ayant recours à l'expérience canadienne de cartographie de l'intensité de l'hydrogène, ou CHIME, a annoncé treize nouvelles détections supplémentaires, et notamment une rafale récurrente particulièrement rare. Avant cela, une seule autre série d'ondes radio répétée avait été identifiée.

« Le répéteur », comme on l'appelle, et ses douze homologues provenaient d'une région de l'espace éloignée d'environ 1,5 milliard d'années-lumière de la Terre, comme l'a rapporté hier l'équipe de chercheurs dans le journal Nature. Les treize nouvelles rafales ont toutes la fréquence radio la plus basse détectée à ce jour, mais elles étaient également plus lumineuses que les rafales radio rapides précédemment observées, ce qui a amené l'équipe à supposer que les basses fréquences étaient relatives à l'environnement des sources.

« Cela ne veut pas dire qu'elles viennent de plus loin », explique l'auteur de l'étude, Shriharsh Tendulkar, stagiaire postdoctoral au département de physique de l'Université McGill. « Alors que la lumière se propage à travers le gaz chaud et le plasma dans le milieu intergalactique et le milieu interstellaire, elle peut avoir de nombreux effets sur le signal. »

Par exemple, les ondes radio se tordent lorsqu’elles se déplacent dans l’espace et peuvent se disperser ou être absorbées par les gaz et le plasma. L’équipe pense donc que les treize rafales ont probablement pour origine des régions denses et agitées à l’intérieur des galaxies hôtes, en particulier des zones très animées comme les restes de supernova ou les zones proches de trous noirs.

 

UN PROFOND MYSTÈRE

Tendulkar et l'équipe de recherche ont également remarqué que la structure de la nouvelle rafale répétée est étonnamment similaire à celle du seul autre répéteur jamais identifié.

« Le fait est que ce que nous observons des structures très similaires pour ces rafales répétées. C'est peu commun », dit-il. « Nous avons à présent des preuves fascinantes que les structures de ces rafales ne sont visibles que chez les répéteurs. » Cela signifie que si davantage d'ondes radio étaient détectées avec cette structure, elles pourraient elles aussi être des répéteurs.

La nouvelle rafale répétée est plus lumineuse que la détection précédente, ce qui pourrait être dû au fait qu’elle ne se trouve qu'à 1,5 milliard d’années-lumière de la Terre, mais les scientifiques ne peuvent en être certains. Pour établir plus de comparaisons, ils devront scruter les cieux à la recherche de la nouvelle galaxie hôte, ce qui n'est pas une tâche aisée. Entre-temps, l'équipe continue d'utiliser CHIME pour observer la région du ciel d'où proviennent ces sursauts cosmiques, ainsi que d'autres radiotélescopes pour affiner leurs découvertes.

« Nous essayons d'accumuler des indices et d'essayer de comprendre si les rafales radio répétées et les rafales radio simples sont des populations différentes », indique Tendulkar. « Est-ce qu'ils proviennent d'objets différents ? Ou sont-ils liés d'une manière ou d'une autre ? Nous essayons de trouver des réponses à ces questions. »

De plus, lorsque CHIME a détecté ces cliquetis extraterrestres, il fonctionnait à une fraction de ses capacités et l'équipe est impatiente de voir combien d'autres données apparaîtront si l'instrument est utilisé à sa pleine puissance.

« La découverte de CHIME laisse entrevoir un énorme potentiel », estime Shami Chatterjee, chercheur principal au Centre Cornell d’astrophysique et de science planétaire, qui n’a pas pris part aux dernières découvertes. « Je suis extrêmement curieux de savoir combien [de signaux radio rapides] pourraient être détectés. Il doit y en avoir des dizaines ou des centaines. »

Détecter encore plus de signaux signifierait que ces étranges événements pourraient nous permettre de comprendre les traces de gaz, de poussière et de plasma qui existent dans l’espace apparemment vide entre les galaxies, appelé le médium intergalactique, ajoute Chatterjee.

« Tout le monde s'accorde à dire qu'il est très difficile d'envoyer dans le milieu intergalactique une sonde capable de vous en dire plus sur sa composition », explique Chatterjee. « C’est un ordre de grandeur plus vide que notre propre support interstellaire. Mais les [rafales radio] que nous découvrons actuellement pourraient être l'un des rares moyens de sonder ce mystère et de comprendre ces environnements. »

Pour le moment, Tendulkar note que le mystère entourant les sursauts radio rapides leur confère beaucoup de charme.

« Il y a beaucoup de plaisir dans le fait de ne pas savoir », dit-il. « Vous continuez à cumuler de plus en plus d'informations, mais comme dans toute science, chaque fois que vous résolvez un mystère, trois autres apparaissent. »

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