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Une équipe de scientifiques dirigée par le Canada, y compris des chercheurs de l’Université de Toronto, a découvert le deuxième enregistrement d’une rafale radio rapide (FRB) répétitif, venant de l’extérieur de notre galaxie.

Une rafale radio rapide

Cette découverte du signal extragalactique fait partie des premiers résultats très attendus de l’expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène (CHIME), un radiotélescope révolutionnaire inauguré à la fin de 2017 par une collaboration de scientifiques de l’Université de Toronto, de la Colombie-Britannique, de l’Université McGill, de l’Institut Perimeter de physique théorique et le Conseil national de recherches du Canada.
Sur les plus de 60 FRB observées à ce jour, des rafales répétées provenant d’une seule source n’ont été découvertes qu’une seule fois auparavant – une découverte faite par le radiotélescope Arecibo à Porto Rico en 2015. «Jusqu’à présent, il n’y avait qu’un seul FRB répété», a déclaré Ingrid Stairs, membre de l’équipe CHIME et astrophysicien à UBC.
«Sachant qu’il en existe un autre, cela suggère qu’il pourrait y en avoir plusieurs, et avec plus de redoublants et plus de sources disponibles pour l’étude, nous pourrons peut-être comprendre ces énigmes cosmiques – d’où elles viennent et quelles en sont les causes. »

13 rafales détectées en l’espace de trois semaines

Le FRB répété faisait partie des 13 rafales détectées en l’espace de trois semaines durant l’été 2018, un signe enthousiasmant des capacités du nouveau télescope. À cette époque, CHIME était en phase de pré-mise en service et ne fonctionnait une fraction de sa pleine capacité. Le télescope, situé dans la vallée de l’Okanagan, en Colombie-Britannique, a détecté d’autres éclats de FRB récurrents.
Avant que CHIME ne commence à collecter des données, certains scientifiques se demandaient si le télescope avait été conçu pour détecter la gamme de fréquences radio. La plupart des FRB précédemment détectés avaient été détectés à des fréquences proches de 1400 MHz, bien au-dessus de la plage de 400 à 800 MHz du télescope canadien.
Les résultats de l’équipe CHIME – publiés le 9 janvier dans deux articles dans Nature et présentés le même jour à la réunion de l’American Astronomical Society à Seattle – ont permis de dissiper ces doutes, la majorité des 13 sursauts ayant été enregistrés jusqu’aux fréquences les plus basses de la gamme de CHIME.

FRBExemples de FRB détectées par l’équipe de l’université de Toronto.

Dans certains des 13 cas, le signal situé dans la partie inférieure de la bande était si brillant qu’il semblait probable que d’autres FRB seraient détectés à des fréquences plus inférieures au minimum de 400 MHz que CHIME peut détecter.
La majorité des 13 FRB détectées présentaient des signes de «dispersion», un phénomène révélant des informations sur l’environnement entourant une source d’ondes radio. La quantité de dispersion observée par l’équipe CHIME les a amenés à conclure que les sources de FRB sont de puissants objets astrophysiques plus susceptibles de se trouver dans des endroits présentant des caractéristiques spéciales.
«Cela pourrait signifier une sorte de panache dense comme un reste d’une supernova ou près du trou noir d’une galaxie», déclare Cherry Ng, membre de l’équipe, astronome à l’institut d’astronomie et d’astrophysique Dunlap de l’Université de Toronto à la Faculté des arts et des sciences. « Mais il faut que ce soit dans un endroit spécial pour nous donner toute la dispersion que nous voyons. »

Des modèles pouvant expliquer les sources de ces éclats

Depuis que les FRB ont été détectés pour la première fois, les scientifiques ont rassemblé les caractéristiques observées des signaux afin de proposer des modèles pouvant expliquer les sources de ces éclats mystérieux et donner une idée de l’environnement dans lequel ils se produisent. La détection par CHIME des FRB à des fréquences plus basses signifie que certaines de ces théories devront être réexaminées.
«Quelle que soit la source de ces ondes radio, il est intéressant de voir toute la gamme de fréquences qu’elle peut produire. Il existe certains modèles où la source intrinsèque ne peut rien produire en dessous d’une certaine fréquence », explique Arun Naidu, membre de l’équipe de l’Université McGill.
«[Nous savons maintenant] que les sources peuvent produire des ondes radioélectriques à basse fréquence et que celles-ci peuvent s’échapper de leur environnement et ne sont pas trop dispersées pour être détectées au moment où elles atteignent la Terre. Cela nous dit quelque chose sur les environnements et leurs sources.

Le problème n’a pas été résolu, mais il reste encore plusieurs pièces au puzzle », explique Tom Landecker, membre de l’équipe CHIME du Conseil national de recherches du Canada.
Source : University of Toronto
Crédit Gif : CHIME

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