Ces sursauts radio rapides venant de l’espace ont un cycle répété et c’est une énigme

Les sursauts radio rapides (FRB pour fast radio bursts en anglais) restent un phénomène spatial profondément mystérieux. Ils proviennent de l’espace profond, bien au-delà de notre système solaire, et ne durent que quelques millisecondes. Les flashs qu’ils émettent représentent l’énergie de millions de soleils — ou ce que notre propre Soleil émet en 80 ans. Ces sursauts sont trop rapides pour être retracés, ne survenant souvent qu’une seule fois sans jamais réapparaître. Les rares fois où le flash revient, cela n’obéit à aucun modèle logique prévisible.

Sauf qu’il y a une exception, comme le relatent des astronomes dans un papier pré-publié sur arXiv, le 3 février 2020, en espérant recueillir l’avis de leurs pairs. D’après leurs observations, ils ont repéré un sursaut radio rapide se répétant selon le même modèle et sur un cycle de 16,35 jours. Nommé FRB 180916.J0158+65, ce signal va apparaître pendant 4 jours en émettant quelques flashs chaque heure. Puis il disparaît soudainement, avant de réapparaître 12 jours plus tard.

Le téléscope CHIME scrute le ciel pour y trouver des signaux radio.

Source : CHIME Experiment

La découverte provient d’une équipe scientifique basée à l’observatoire canadien CHIME — Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment. Ce même observatoire a déjà contribué précédemment à l’étude des FRB en annonçant, en 2019, la découverte de huit signaux répétitifs (sur les 150 sursauts rapides enregistrés). C’est en continuant à les scruter qu’ils ont découvert ce cycle. Ils ont décidé de publier cette nouvelle étude après avoir observé cette répétition périodique sur un total de 409 jours.

D’où peuvent provenir ces sursauts radio rapides périodiques ?

Depuis la découverte des « FRB », en 2007, le mystère plane sur leur source exacte. Comme tout phénomène spatial n’ayant pas de réponse, cela a même donné lieu à quelques explications fantasques de la part d’astronomes non-professionnels, à savoir : une origine extraterrestre. De manière plus crédible, les scientifiques évoquent des événements cataclysmiques, comme des collisions et des explosions. Mais cette explication ne justifie que les sursauts uniques. Quid de ceux qui se répètent et, plus complexe encore, ce petit nouveau qui semble suivre un modèle ?

Pour aller plus loin

Les « sursauts radio rapides » pourraient provenir de phénomènes célestes encore inconnus

Pour les auteurs du papier, c’est justement ce modèle périodique qui offre l’une des meilleures pistes jamais obtenues sur la source d’un tel sursaut. « La découverte d’une périodicité de 16,35 jours pour une source répétée de FRB est un indice important sur la nature de cet objet », écrivent les astronomes. La périodicité suggère en effet un éventuel système binaire : un corps céleste orbitant autour d’un autre corps. De fait, quand l’objet fait face à la Terre, nous en détectons les signaux pendant quatre jours, puis dès qu’il passe derrière l’autre corps pendant 12 jours, nous ne pouvons plus les recevoir. Autre possibilité : ce pourrait être un objet tournant sur lui-même. Enfin, une troisième piste pourrait être des vents solaires ou autres perturbations bloquant régulièrement les signaux.

Alors, est-ce un système binaire de type « Veuve noire » (la combinaison d’un pulsar et d’une étoile à faible masse) ? Une étoile à neutrons exceptionnellement lente ? Les effets d’un trou noir, d’une étoile, d’un magnétar ? Impossible, pour l’instant, de savoir. En revanche, la périodicité de FRB 180916.J0158+65 a offert aux astronomes la possibilité de retracer l’origine cartographique des signaux : on sait donc qu’il provient d’une galaxie à spirales, à 500 millions d’années-lumière de chez nous. Puisque l’on sait où chercher la source, on pourra plus facilement la trouver puis la comprendre. Les astronomes de CHIME, et leurs pairs, vont continuer à scruter ces signaux mais aussi tenter d’en découvrir d’autres.