Un signal radio palpitant découvert à des milliards d’années-lumière !

Des astronomes du MIT et d’ailleurs ont découvert un étrange signal radio continu qui semble clignoter étonnamment souvent.

Ce signal est un rafale radio rapide (Eng: classé comme “fast radio burst” ou “FRB” en abrégé). Ces, diagnosticCe sont des rafales répétitives d’ondes radio extrêmement puissantes, d’origine astrophysique non identifiée et qui ne durent pas plus de quelques millisecondes. Mais les rafales nouvellement découvertes durent jusqu’à trois secondes, 1 000 fois plus longtemps que les FRB typiques. Les astronomes ont découvert que ces ondes ont un rythme périodique distinct et des rafales d’ondes radio avec un signal clairement distinct qui se répète toutes les 0,2 secondes, comme un battement de cœur.

En raison de toutes ces caractéristiques, le signal FRB 20191221A a été décrit par les astronomes comme le sursaut radio le plus long et le plus rapide avec le schéma périodique le plus distinctif à ce jour.

Il a été déterminé que le signal provenait d’une galaxie à quelques milliards d’années-lumière de la Terre. Les astronomes pensent que le signal peut provenir d’un pulsar radio ou d’un magnétar, qui sont des noyaux stellaires effondrés extrêmement denses et en rotation rapide. Cependant, la façon dont ce signal est formé est encore inconnue. Daniele Michilli, stagiaire postdoctoral à l’Institut Kavli d’astrophysique et d’études spatiales du MIT, déclare :

Il n’y a pas beaucoup d’objets dans l’univers qui produisent des signaux exactement périodiques. Il existe des pulsars radio et des magnétars présents dans notre galaxie qui émettent un faisceau de rayonnement comme un phare. Nous supposons que ce nouveau signal pourrait également être un magnétar ou un pulsar avancé.

L’équipe espère trouver plus de signaux périodiques pour utiliser cette source comme horloge astrophysique. Par exemple, le taux d’expansion de l’Univers peut être mesuré par la fréquence des explosions et leur évolution à mesure que la source s’éloigne de la Terre.

Boum, boum, boum !

Depuis la découverte du premier FRB en 2007, des centaines d’autres sursauts radio avec un schéma similaire ont été trouvés dans diverses parties de l’Univers. Les plus récemment détectés ont été découverts par l’expérience canadienne de cartographie de la densité de l’hydrogène. CHIME, en abrégé, est un radiotélescope interférométrique composé de quatre grands réflecteurs paraboliques.

CHIME surveille en permanence le ciel pendant que la Terre tourne et détecte les ondes radio émises par l’hydrogène dans les premiers stades de l’Univers. Le télescope est également sensible aux sursauts radio rapides, et depuis qu’il a commencé à observer le ciel, il a détecté des centaines de sursauts radio rapides émanant de diverses parties du ciel. La grande majorité des sursauts radio rapides observés jusqu’à présent ont clignoté une fois et émis une onde radio extrêmement brillante avant de disparaître.

Récemment, des astronomes ont détecté une onde radio régulière. maquetteIls ont fait la première observation d’une rafale radio rapide périodique qui semble émettre i.^[1] Ce signal a été généré par des rafales irrégulières de quatre jours qui se sont répétées tous les 16 jours. Bien que les signaux des rafales radio réelles soient aléatoires, ce cycle de 16 jours est une activité périodique. maquettej’ai montré. Le 21 décembre 2019, Michilli a remarqué un signal FRB potentiel lors de la numérisation des données de CHIME. À propos de ce Michilli dit :

C’était vraiment inhabituel. En plus de prendre 3 secondes, chaque fraction de seconde battement de coeur Il avait des pics périodiques extrêmement sensibles émettant tels que Le signal lui-même était périodique pour la première fois à ce stade.

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Explosions brillantes !

Michilli et ses collègues ont découvert des parallèles entre le schéma des sursauts radio de FRB 20191221A et ceux des pulsars radio et des magnétars de notre propre galaxie.

Les magnétars produisent une émission similaire en raison de leurs champs magnétiques puissants, tandis que les pulsars radio émettent des ondes radio qui semblent vibrer lorsque l’étoile tourne. Michilli suggère que les sursauts lumineux peuvent provenir d’un pulsar ou d’un magnétar radio distant, qui est normalement moins brillant lorsqu’il tourne, mais pour une raison inconnue, CHIME a émis une série de sursauts lumineux dans la fenêtre de trois secondes qu’il a eu la chance de attraper. Il dit:

CHIME a détecté un grand nombre de rafales radio rapides avec diverses caractéristiques. Certains semblent être dans des nuages ​​extrêmement turbulents, tandis que d’autres semblent être dans des environnements clairs. Des propriétés de ce nouveau signal, on peut déduire que le nuage de plasma entourant cette source devait être très turbulent.

Le FRB 20191221A périodique peut produire des sursauts supplémentaires qui peuvent aider les astronomes à mieux comprendre les étoiles à neutrons et leur source en général. Michilli conclut ses propos en disant :

Cette découverte soulève des questions sur ce qui aurait pu produire un signal aussi puissant et comment nous pouvons l’utiliser pour comprendre le cosmos. Nous pourrions trouver davantage de ces signaux périodiques car des milliers de sursauts radio rapides sont détectés chaque mois par les futurs télescopes.