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Les astronomes russes ont décelé ce signal avec le radiotélescope LPA, qui scrute le ciel à une fréquence de 111 MHz. Ce flash, d'une durée infime mais d'une puissance hors norme, semble provenir d'une région éloignée de notre Univers.
Une impression artistique d'un sursaut radio rapide (FRB) atteignant la Terre. Les couleurs symbolisent les différentes longueurs d'onde.
Crédit: Jingchuan Yu, Planétarium de Pékin.
Les sursauts radio rapides (FRB) intriguent depuis leur découverte, et leurs caractéristiques, dont une dispersion propre aux pulsars, rappellent des phénomènes connus sans pour autant s'y rattacher directement. Leurs causes possibles ? La théorie va de jeunes magnétars explosant dans des résidus de supernovas aux cordes cosmiques, sans oublier une possible technosignature (indice d'une technologie extraterrestre).
Les FRB apparaissent sous forme d'impulsions éphémères d'une durée comprise entre 0,08 et 26 millisecondes. Leur mesure de dispersion varie généralement de 109 à 2 600 pc/cm³, une caractéristique qui les rend détectables par des instruments de haute sensibilité, comme le radiotélescope LPA, spécialisé dans les longueurs d'onde métriques.
Dirigée par Sergey Tyul'bashev, une équipe de l'Observatoire de Radioastronomie de Pouchino a repéré ce signal unique dans le cadre du projet PUMPS (Pushchino Multibeams Pulsar Search). Cette découverte s'est faite lors d'une vérification technique des capacités d'observation du LPA de l'Institut de Physique Lebedev (LPI).
Ce signal, d'une durée de 211 millisecondes, présente une mesure de dispersion de 134,4 pc/cm³ et une densité de flux de pointe atteignant les 20 Jy. Cette haute dispersion semble indiquer une origine extragalactique, située à environ 2,3 milliards d'années-lumière.
D'après l'équipe, la puissance du signal place cet événement parmi les FRB les plus intenses jamais détectés. Désigné FRB 20190203, ce sursaut est le second observé à cette fréquence aussi basse de 111 MHz, mais c'est le premier du genre à n'avoir montré aucune répétition.
La théorie la plus probable avancée par les chercheurs est celle d'une émission maser synchrotron, générée par un magnétar — une étoile à neutrons fortement magnétisée. Cette hypothèse cadre avec les propriétés observées de FRB 20190203, bien que des recherches soient encore nécessaires pour vérifier cette piste.
Si cette hypothèse se confirme, FRB 20190203 deviendrait le premier FRB d'origine extragalactique découvert dans le cadre du projet PUMPS. Pour le moment, aucune émission en rayons gamma n'a été associée à ce signal, laissant planer le mystère sur les mécanismes exacts en jeu.
Qu'est-ce qu'un sursaut radio rapide (FRB) ?
Les sursauts radio rapides, ou FRB, sont des impulsions radio soudaines et très brèves, détectées pour la première fois en 2007. Ces phénomènes, dont la durée se mesure en millisecondes, émettent une quantité impressionnante d'énergie.
Bien que leur origine exacte reste inconnue, certaines hypothèses incluent des phénomènes extrêmes comme les magnétars, des étoiles à neutrons avec des champs magnétiques intenses. Une autre piste est celle des ondes de choc dans les rémanents de supernovas, où des particules en collision pourraient générer ce type de signal.
Les FRB sont éphémères et imprévisibles. La plupart des radiotélescopes peinent à détecter ces signaux d'autant qu'ils ne se répètent généralement pas. Leurs mesures de dispersion, qui varient selon la distance, ajoutent une complexité supplémentaire à leur localisation précise.
Des radiotélescopes de grande sensibilité, comme le Large Phased Array (LPA) en Russie, sont capables de capter les FRB. Ce type d'instrumentation opère à des longueurs d'onde spécifiques, permettant d'identifier ces signaux malgré leur faible durée et leur dispersion.
Qu'est-ce qu'un jansky (Jy) ?
Le jansky (Jy) est une unité de mesure de la densité de flux en radioastronomie, permettant d'exprimer l'intensité des émissions radioélectriques provenant de sources astronomiques. Il est défini comme étant égal à 10⁻²⁶ watts par mètre carré par hertz (W/m²/Hz).
Les sources radio célestes, comme les pulsars et les galaxies lointaines, émettent des signaux souvent très faibles mais mesurables sur des distances gigantesques. Le jansky permet aux astronomes de quantifier ces émissions de manière standardisée, même pour des signaux très faibles.
Le jansky est utilisé pour comparer l'intensité des signaux émis par des sources variées. Par exemple, un flux de 20 Jy, comme observé dans le sursaut radio rapide FRB 20190203, indique une puissance élevée. La sensibilité des radiotélescopes est souvent exprimée en mJy (milli-jansky) ou µJy (micro-jansky) pour détecter des sources encore plus faibles.