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Des chercheurs trouvent l’origine d’un sursaut radio rapide

Pour la première fois, on a trouvé la galaxie d’origine d’un sursaut radio rapide répéteur d’abord détecté par le télescope CHIME.

fast radio burst

Des scientifiques continuent de déchiffrer le mystère des sursauts radio rapides (SRR). En effet, ils ont trouvé l’emplacement d’un « répéteur », c’est-à-dire un sursaut qui se répète à intervalles irréguliers.

Des chercheurs ont localisé la source de ce SRR, qui avait d’abord été détecté en 2018 par le télescope canadien CHIME. Il s’agit d’une galaxie spirale située à environ un demi-milliard d’années-lumière de la Terre, et plus précisément d’une région de cette galaxie connue pour être une pouponnière d’étoiles.

Un réseau de 8 télescopes du réseau EVN (réseau VLBI européen) a observé un SRR répéteur dans une galaxie spirale semblable à la nôtre. Ce SRR, le plus proche de la Terre à avoir été localisé, a été trouvé dans un environnement radicalement différent de celui des autres études. Une fois de plus, cette découverte oblige les chercheurs à modifier leurs hypothèses sur les origines de ces mystérieux événements extragalactiques.

Le 19 juin 2019, 8 télescopes du réseau EVN ont observé simultanément une source radio identifiée FRB 180916.J0158+65. Cette source avait été détectée pour la première fois en 2018 par le télescope CHIME, ce qui a permis à l’équipe du réseau EVN d’effectuer une observation à très grande résolution en direction de FRB 180916.J0158+65. Les résultats qu’elle a obtenus ont été publiés cette semaine dans la revue Nature.

Kendrick Smith, auteur d’une grande partie du logiciel qui a permis au télescope CHIME de détecter des SRR à un rythme sans précédent, affirme que la localisation d’un SRR constitue une étape importante vers la résolution du mystère qui plane sur les causes de ce phénomène.

« CHIME est un nouveau télescope créé par une petite équipe avec un budget modeste, mais il est devenu au cours de la dernière année le meilleur chasseur de SRR au monde », dit M. Smith, qui est tiulaire de la chaire Famille-Daniel-James-Peeble de physique théorique à l’Institut Périmètre. « La prochaine étape consiste à trouver dans quelles galaxies apparaissent les SRR, afin de comprendre les lois physiques responsables de ce phénomène. En unissant nos efforts à ceux du réseau EVN, nous avons pu localiser un SRR répéteur détecté par CHIME en 2018, et nous espérons pouvoir faire de même pour d’autres répéteurs dans un avenir rapproché. Au cours des prochaines années, nous prévoyons aussi construire de petits télescopes ‘auxiliaires’ de CHIME, qui nous permettront de localiser des SRR à un rythme rapide. » [traduction]

Examiner un SRR

sursaut radio rapidePendant 5 heures d’observations, les chercheurs du réseau EVN ont détecté 4 sursauts, qui ont chacun duré moins de 2 millièmes de seconde. La résolution obtenue en combinant les 8 télescopes situés dans différentes régions du globe à l’aide de la technique de VLBI (Very Long Baseline Interferometry – interférométrie à très grande base) signifie que ces sursauts ont pu être localisés dans une région d’un diamètre de seulement 7 années-lumière — ce qui est relativement minuscule, étant donné la distance entre ces sursauts et la Terre. Cela revient à pouvoir distinguer à partir de la Terre une personne qui est sur la Lune.

« Les nombreux sursauts auxquels nous avons assisté avec ce premier SRR répéteur viennent des conditions extrêmes très particulières qui existent à l’intérieur d’une galaxie très petite (naine) » [traduction], affirme Benito Marcote, du JIVE (Joint Institute for VLBI ERIC – Institut conjoint de l’ERIC VLBI), auteur principal de cette nouvelle étude.

Comme ce SRR est le plus proche de la Terre jamais localisé, les astronomes pourront l’étudier avec un niveau de détail sans précédent.

« Nous espérons trouver quelles conditions entraînent la production de ces mystérieux sursauts », a déclaré Jason Hessels, de l’Institut néerlandais de radioastronomie (ASTRON) et de l’Université d’Amsterdam, scientifique correspondant et co-auteur de l’étude. « Notre but est de localiser avec précision d’autres SRR et, au bout du compte, de comprendre leur origine. » [traduction]

Cette découverte correspond parfaitement aux idées proposées par les membres de l’équipe SRR du télescope CHIME, qui a détecté le SRR en 2018. Kendrick Smith et Dustin Lang, chercheurs à l’Institut Périmètre, expliquent cette découverte dans la vidéo ci-dessous :

Le télescope CHIME capte des sursauts radio rapides.

Depuis son entrée en fonction à l’été de 2018, le télescope CHIME a détecté des dizaines de SRR, accélérant ainsi de manière spectaculaire le rythme des détections. Les 1 000 antennes du télescope lui donnent un grand champ de vision, ce qui lui permet de balayer de larges bandes de ciel nocturne à la recherche de ces phénomènes astrophysiques fugitifs.

L’équipe SRR du télescope CHIME a travaillé en étroite collaboration avec celle du réseau EVN, afin de déterminer la direction exacte dans laquelle faire pointer les 8 télescopes — situés dans des endroits allant du Royaume-Uni à la Chine — pour localiser le répéteur.

L’équipe SRR du télescope CHIME

L’équipe SRR du télescope CHIME/FRB réunit plus de 50 scientifiques sous la direction de l’Université de la Colombie-Britannique, de l’Université McGill, de l’Université de Toronto et du Conseil national de recherches du Canada (CNRC). Le financement de 16 millions de dollars pour la construction du télescope a été fourni par la Fondation canadienne pour l’innovation ainsi que les gouvernements de la Colombie-Britannique, de l’Ontario et du Québec, avec des fonds supplémentaires de l’Institut Dunlap d’astronomie et d’astrophysique, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, et de l’Institut canadien de recherches avancées. Le télescope est situé dans les montagnes de la vallée de l’Okanagan, près de Penticton, en Colombie-Britannique, à l’Observatoire fédéral de radioastrophysique du CNRC. CHIME est une composante officielle de l’installation exploratoire SKA (Square Kilometre Array – Réseau d’un kilomètre carré).


Un sursaut radio rapide provenant d’une galaxie spirale

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