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Le rythme de découverte de sursauts radio rapides continue de s’accélérer

L’équipe du télescope CHIME vient d’annoncer la découverte d’autres sursauts radio rapides, ou SRR, dont 8 nouveaux répéteurs.

« Une fois par décennie environ, les astronomes découvrent un nouveau genre d’événement mystérieux », fait remarquer Kendrick Smith, professeur à l’Institut Périmètre. « Dans les années 1960, les pulsars ont été un mystère inattendu; dans les années 1970, les bouffées de rayons gamma ont été une surprise, et ainsi de suite. Au début du XXIe siècle, notre mystérieuse surprise est constituée des sursauts radio rapides. » [traduction]

Les sursauts radio rapides, en abrégé SRR, portent bien leur nom : ce sont de brèves impulsions de lumière de fréquence radio détectées par des radiotélescopes situés sur la Terre. Incroyablement puissants, les SRR dégagent autant d’énergie que notre Soleil en 80 ans, mais ils ne durent que quelques microsecondes — beaucoup moins qu’un clignement des yeux. Ils semblent venir de très loin.

Les scientifiques ne connaissent pas encore l’origine des SRR. Cela constitue probablement l’énigme de l’heure en radioastronomie. Mais Kendrick Smith et ses collaborateurs canadiens sont à l’avant-garde de la résolution de cette énigme.

Découverts en 2007, les SRR sont difficiles à détecter. Dans la dizaine d’années qui a suivi cette découverte, seulement 25 autres SRR ont été détectés, et un seul d’entre eux semblait se répéter. À cause du manque de données, les recherches sur les causes et la nature des SRR ne pouvaient progresser que lentement.

Cela a complètement changé avec la mise en service d’un nouveau télescope, le télescope CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment – Expérience canadienne de cartographie d’intensité de l’hydrogène).

CHIME telescope with FRB collaboration
Le télescope CHIME à Penticton, en Colombie-Britannique, avec l’équipe des SRR. Photo : Masoud Rafiei-Ravandi, Institut Périmètre.

Même s’il était conçu à l’origine pour d’autres études cosmologiques, CHIME est devenu le meilleur chasseur de SRR au monde, grâce en grande partie aux nouveaux algorithmes mathématiques et au logiciel mis au point par Kendrick Smith, titulaire de la chaire Famille-Daniel-P.-James-E.-Peebles de l’Institut Périmètre. Son équipe comprenait aussi l’informaticien Dustin Lang, les étudiants Masoud Rafiei-Ravandi et Utkarsh Giri, ainsi que l’assistante de recherche Maya Burhanpurkar.

Le logiciel est crucial pour détecter l’éclair d’un SRR, d’une durée de quelques microsecondes, au milieu des torrents de données recueillies par le télescope CHIME — un téraoctet par seconde, soit plus ou moins autant que tous les téléphones cellulaires d’Amérique du Nord.

En janvier 2019, l’équipe du télescope CHIME a annoncé avoir découvert 13 nouveaux SRR dans les 2 mois qui ont suivi la mise en marche du télescope. Et, de plus, il y avait un 2e répéteur. Ce rythme sans précédent de découverte a été atteint même si le télescope n’était qu’en phase de prédémarrage et ne fonctionnait qu’à une fraction de sa capacité.

En août, l’équipe a annoncé qu’elle avait continué de détecter des SRR, dont 8 nouveaux répéteurs. Cette augmentation rapide du rythme de détection survient même si le télescope ne fonctionne pas encore à sa pleine capacité; lorsque ce sera le cas, l’équipe de CHIME s’attend à détecter des SRR presque quotidiennement.

Ces données entraînent de nouvelles possibilités de découverte. L’équipe commence à analyser séparément les signaux des SRR et a trouvé des indices donnant à penser que les SRR qui se répètent sont différents de ceux pour lesquels on n’a pas encore observé de répétition. Cela laisse entendre que les signaux qui se répètent et les autres pourraient avoir des origines différentes. Le temps et davantage de données le diront.

« Comme nous découvrons différents types de SRR à un rythme inattendu, nous ouvrirons bientôt de nouvelles avenues de compréhension de l’origine cosmologique de ces phénomènes astrophysiques de haute énergie » [traduction], a expliqué le doctorant Masoud Rafiei-Ravandi à CNET.

« Je crois que la prochaine année sera marquante en ce qui concerne les SRR », a déclaré Victoria Kaspi, astrophysicienne à l’Université McGill, dans une entrevue accordée à CBC News. « Aurons-nous une réponse d’ici un an? Je ne sais pas. Je ne sais vraiment pas. Peut-être. Mais je crois que d’ici un an nous aurons fait des progrès importants. » [traduction]

Avec l’accélération du rythme de découverte, l’étude des SRR avance maintenant à pas de géant.

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