Les astronomes ont découvert un signal radio datant d'il y a 8 milliards d'années, ce qui signifie qu'il a parcouru plus de la moitié de l'âge et de la largeur de l'univers observable pour arriver jusqu'ici. Grâce à sa vaste expérience dans l'univers, ce signal pourrait effectivement nous aider à localiser la matière « manquante ».

Vue d'artiste de sursauts radio rapides et lointains traversant la Voie Lactée et arrivant sur Terre ESO/M. Messager de Korn

Ce signal est nommé FRB20220610A et appartient à un sursaut radio rapide (FRB). Comme son nom l’indique, il s’agit d’une rafale d’ondes radio aiguës qui ne durent que quelques millisecondes et semblent provenir de tous les coins du ciel. Leur origine exacte reste incertaine, mais il s’agit très probablement d’un type d’étoile à neutrons hautement magnétisée appelée magnétar.

La plupart des FRB détectés jusqu’à présent proviennent de centaines de millions ou de milliards d’années-lumière. La plus proche se trouve à quelques dizaines de milliers d’années-lumière, au sein de notre propre galaxie, la Voie Lactée. Cependant, la nouvelle détection du 10 juin 2022 est le FRB le plus éloigné découvert à ce jour. L’équipe de recherche a déclaré qu’une distance de 8 milliards d’années-lumière est probablement proche de la limite de ce que la technologie moderne peut localiser avec précision.

Le Dr Stuart Ryder, auteur principal de l'étude, a déclaré : « Grâce au réseau d'antennes d'ASKAP, nous avons pu déterminer d'où venait l'explosion. Nous avons ensuite utilisé le très grand télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili pour rechercher la galaxie source et avons découvert qu'elle était plus ancienne et plus éloignée que toute autre source FRB découverte à ce jour, et qu'elle se trouvait probablement dans un petit groupe de galaxies en fusion. »

Impression artistique d'un sursaut radio rapide atteignant l'instrument qui l'a détecté Carl Knox (OzGrav/Swinburne University)

La recherche montre également que des sursauts radio rapides pourraient aider les astronomes à percer un autre mystère cosmique : la matière manquante, a indiqué l'équipe. Nos meilleurs modèles de l'univers suggèrent que l'univers devrait contenir une certaine quantité de matière, mais lorsque les scientifiques font le compte de toutes les galaxies, étoiles, planètes, trous noirs et tout le reste, il semble y avoir un écart énorme : il nous manque environ 40 % de notre budget normal de matière (par opposition à la matière noire, ce qui est une tout autre chose).

L’hypothèse principale est que toute cette matière flotte dans l’espace intergalactique sous forme de gaz extrêmement diffus. Ce gaz est si mince qu'il est presque impossible à détecter, mais c'est là que les FRB entrent en jeu. Les astronomes peuvent étudier les temps d'arrivée de différentes longueurs d'onde de lumière dans ces signaux radio pour déduire la densité du matériau qu'ils traversent. Plus le voyage est long, plus il contient de données, ce qui fait des nouveaux signaux radio un véritable trésor. Effectivement, les nouvelles observations semblent être cohérentes avec l’hypothèse des gaz intergalactiques diffus, fournissant certaines des preuves les plus solides à ce jour.

"Bien que nous ne sachions toujours pas ce qui cause ces énormes sursauts d'énergie, cet article confirme que les sursauts radio rapides sont des événements courants dans l'univers et que nous pourrons les utiliser pour détecter la matière intergalactique et mieux comprendre la structure de l'univers", a déclaré le professeur agrégé Ryan Shannon, co-premier auteur de l'étude.

La recherche a été publiée dans la revue Science.