Résumé :
Une équipe internationale dirigée par l'Université de Sydney en Australie a utilisé le radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud et le télescope spatial James Webb pour capturer et localiser le sursaut radio rapide le plus éloigné à ce jour, FRB 20240304B. Sa source est située dans une galaxie environ 3 milliards d'années après le Big Bang. Le signal a voyagé dans l’univers pendant plus de 10 milliards d’années, soit plus de deux fois la distance du précédent enregistrement FRB. Les résultats pertinents ont été publiés dans le dernier numéro de Science.
Illustration d'artiste de la détection FRB 20240304B. Source : "Science"
Les sursauts radio rapides (FRB) ont intrigué les astronomes depuis leur première découverte. Ce phénomène est une impulsion radio qui dure quelques millisecondes et provient de l'extérieur de la Voie Lactée. Son origine physique est mystérieuse, mais son énergie est extrêmement élevée. Malgré de nombreux efforts et des scientifiques développant des théories pertinentes, l’origine des FRB n’a pas encore été complètement clarifiée. À l'heure actuelle, les magnétars sont candidats pour certaines sources ; certains astronomes pensent qu'il s'agit peut-être du bruit produit lorsque deux étoiles entrent en collision ; et certains astronomes sont plus disposés à croire qu'il s'agit d'un message provenant d'extraterrestres – peut-être causé par une « fuite » de technologie provenant de civilisations extraterrestres avancées.
Ce flash radio n'a duré que quelques millisecondes et a également libéré une énorme énergie. Le 4 mars 2024, le projet MeerTRAP a d'abord utilisé MeerKAT pour capturer l'explosion, et les astronomes ont ensuite utilisé la caméra proche infrarouge et le spectromètre Webb pour trouver sa « maison ». Le spectre donne un redshift d'environ 2,148, ce qui correspond à l'époque où l'univers était encore très jeune. Dans le passé, les grands télescopes au sol ne pouvaient pas voir cet hôte parce qu'il était petit et faible, mais les capacités infrarouges de Webb pouvaient le verrouiller.
Après avoir déterminé l'emplacement, les astronomes ont découvert que l'hôte n'était pas comme les grandes galaxies matures où se trouvent la plupart des FRB, mais une galaxie naine de faible masse et pauvre en métaux qui formait rapidement des étoiles. Ce type d'environnement est jeune et actif dans la création d'étoiles, ce qui conforte en outre « l'origine des magnétars » : après qu'une étoile massive soit devenue une supernova, elle laisse derrière elle une étoile à neutrons dotée d'un champ magnétique puissant, qui peut exploser en peu de temps. Si la fusion s'appuie sur d'anciennes étoiles à neutrons, elle prend généralement un temps d'évolution plus long, ce qui n'est pas adapté à cette petite galaxie. Sur cette base, l’équipe estime qu’au moins certains des FRB éloignés pourraient provenir de jeunes magnétars.
Le point clé de ce résultat est que le signal radio « interagira » avec le gaz ionisé en cours de route alors qu'il « se précipite ». Il existe une légère différence de temps entre les différentes fréquences atteignant la Terre, ce qui peut être utilisé pour déduire la matière cachée au milieu. Il existe une grande quantité de structures de gaz minces et de toiles cosmiques entre les galaxies, qui sont presque invisibles en temps ordinaire, mais le FRB éclaire toute la ligne de mire comme une lampe de poche. Ce signal a non seulement battu le record de distance, mais a également fourni de nouveaux échantillons pour cartographier la répartition de la matière, du champ magnétique et du milieu intergalactique dans l'univers primitif.
L'équipe de recherche a déclaré que la prochaine étape consistera à utiliser un réseau radio plus sensible pour superposer l'équipement infrarouge du télescope Webb afin de continuer à rechercher des signaux plus tôt dans l'univers et plus près des étoiles de première génération.
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