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Ce que les astronomes ont découvert dans la mesure la plus précise du temps d'un sursaut radio rapide jamais capturé.
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Depuis plus de dix ans, les scientifiques s'efforcent de percer les mystères des “fast radio bursts” (FRBs) "sursauts radio rapides" (FRB), qui sont des impulsions radio soudaines et inexpliquées observées principalement dans des galaxies lointaines.
Ces sursauts bizarres, qui ne durent que quelques millisecondes et se répètent parfois selon des schémas étranges, ont inspiré des explications allant des interactions pyrotechniques entre des étoiles exotiques aux signes d'intelligence extraterrestre.
Aujourd'hui, les astronomes ont réussi à sonder une rafale répétitive à des échelles de temps plus courtes que jamais, ce qui signifie qu'une équipe a étudié sa signature à des périodes minuscules de seulement 3 à 4 microsecondes au sein de ces impulsions millisecondes. Cette analyse sans précédent a révélé une "microstructure" nouvellement observée, ou un modèle de luminosité variable, révélant que la nouvelle technique "peut dévoiler des indices sur la physique de l'émission [des FRB]", selon une étude publiée lundi dans Nature Astronomy.
Une équipe dirigée par Kenzie Nimmo, doctorant à l'Institut d'astronomie Anton Pannekoek de l'Université d'Amsterdam, a obtenu ces données "à haute résolution temporelle" grâce au réseau européen d'interférométrie à très longue base, un vaste réseau de radiotélescopes qui s'étend sur quatre continents. Leur cible était le FRB 180916, un curieux sursaut répétitif qui fonctionne sur un cycle de 16 jours ; il éclate activement pendant quatre jours et se tait pendant 12 jours.
"La microstructure à laquelle nous faisons référence dans le titre [de l'étude] est que nous voyons la luminosité de la rafale elle-même varier à l'échelle de la microseconde", a déclaré Mme Nimmo dans un courriel. Elle a également noté que les propriétés polarisées de l'explosion fluctuent également à l'échelle de la microseconde.
Les résultats sont intéressants, ajoute Nimmo, car ces "
Sur la base de leurs résultats, les chercheurs pensent que les étoiles à neutrons, un type d'étoile morte extrêmement dense, sont "le modèle de progéniteur le plus convaincant pour les FRBs", a ajouté Nimmo. Ces boules de matière compacte contiennent plus de masse que le Soleil, mais leur diamètre n'est que de 30 km environ.
Par conséquent, les étoiles à neutrons sont extrêmement volatiles et pourraient être capables de produire le type de sursauts radio extrêmes observés dans les FRB. En effet, un faible sursaut radio dans notre propre galaxie, la Voie lactée, a été attribué à un type particulier d'étoile à neutrons fortement magnétisée, située à environ 30 000 années-lumière de la Terre.
Certains modèles de FRBs suggèrent que leurs impulsions radio proviennent de la proximité de l'étoile, au sein de sa magnétosphère, tandis que d'autres suggèrent que l'émission est le résultat d'un choc relativiste qui se produit plus loin de la source, a déclaré Nimmo. Cette nouvelle étude à haute résolution temporelle favorise le premier scénario, dans lequel l'émission émerge près de l'étoile à neutrons.
La périodicité répétée du FRB 180916, quant à elle, laisse supposer qu'il pourrait provenir d'un système binaire contenant une étoile à neutrons précessive (qui oscille) et une étoile massive qui partagent une période orbitale de 16 jours. Lorsque ces objets sont les plus proches l'un de l'autre au cours de cette orbite, les interactions entre eux pourraient amplifier les sursauts, provoquant la période d'activité de quatre jours que nous observons sur Terre.
En fin de compte, Nimmo et ses collègues espèrent étudier ces mystérieux éclats à des échelles de temps encore plus courtes, bien qu'elle note que repousser ces limites temporelles impliquera une foule de défis en matière d'observation et de volume de données. Cela dit, les retombées pourraient être énormes : il est possible que cette ligne de recherche révèle que les FRBs uniques pourraient en fait être des répétiteurs, à condition que les scientifiques puissent les observer d'assez près, en plus d'une série d'autres percées possibles.
"Dans notre étude, nous mesurons une gamme d'échelles de temps allant de la microseconde à la milliseconde et suggérons que cela pourrait être caractéristique des FRBs répétitifs, donc la recherche de cette gamme d'échelles de temps à l'avenir pourrait être un moyen d'identifier un FRBs répétitif (d'un FRBs non répétitif)", a déclaré Nimmo.
"C'est très important car on ne sait toujours pas si les FRBs répétitives et non répétitives sont la même chose, ou si elles proviennent de progéniteurs/physiques d'émission différents", a-t-elle ajouté. "Disposer d'identifiants permettant de les distinguer, par opposition à la simple observation de sursauts multiples, est inestimable à la fois pour notre compréhension de ces derniers, mais aussi pour aider les observations futures à être plus lucratives en étudiant des sources qui "ressemblent" à des répétiteurs."
Suivre le blog de Kenzie Nimmo
Autre lien : https://www.world-today-news.com/the-mystery-of-the-fast-radio-bursts-now-seems-to-have-been-solved/
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