Quelque chose dans l'espace envoie des signaux à la Terre tous les 16 jours

Selon une nouvelle étude, une mystérieuse source radio située dans une galaxie à un demi-milliard d'années-lumière de la Terre émet des signaux d'une fréquence exacte de 16 jours. C'est la première fois qu'une périodicité de ces signaux, connus sous le nom de « sursauts radio rapides » (ou FRB, pour « fast radio bursts » en anglais), est détectée, ce qui représente une avancée majeure dans le travail de découverte de leur origine.

Les FRB sont l'une des mystères les plus fascinants que l'univers ait posés à la communauté scientifique ces dernières années. Détectés pour la première fois en 2007, ces puissants sursauts radio ont pour origine une source d'énergie dont on sait très peu de choses. Un autre aspect mystérieux de ces sursauts est qu'ils peuvent se produire une seule fois ou de manière répétée.

Jusqu'à présent, les signaux de ces sursauts intermittents semblaient se produire de manière aléatoire, sans cadence précise. L'année dernière, cependant, le projet CHIME/FRB (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst Project), un groupe dédié à l'observation et à l'étude des FRB, a découvert qu'un de ces sursauts répétés, 180916.J0158+65, avait une cadence régulière.

L'équipe de recherche a suivi ces signaux entre septembre 2018 et octobre 2019 en utilisant le radiotélescope CHIME, situé en Colombie-Britannique. Au cours de cette période, les signaux ont été regroupés sur quatre jours, puis ont semblé s'arrêter pendant douze autres jours, soit un cycle total de 16 jours. Certains cycles n'ont pas produit de signaux visibles, mais les autres étaient tous synchronisés sur les mêmes intervalles de 16 jours.

« Notre conclusion est que c'est la première fois qu'une périodicité est détectée dans une source FRB », a déclaré l'équipe dans un rapport publié en janvier sur le serveur de prépublication arXiv/ « La découverte d'une périodicité de 16,35 jours dans une source FRB est un indice important sur la nature de ce phénomène. »

Récemment, les scientifiques ont retracé ce FRB jusqu'à sa source, une galaxie appelée SDSS J015800.28+654253.0, qui se trouve à un demi-milliard d'années-lumière de la Terre. Cela peut sembler être une distance énorme, mais c'est en fait le FRB le plus proche jamais détecté.

Même si nous savons d'où il vient, nous ne savons toujours pas ce qui l'a provoqué. Le rythme du signal suggère qu'il pourrait être modulé par son environnement. Si l'objet source était en orbite autour d'un objet compact, comme un trou noir, alors il se peut qu’il n’émette vers la Terre qu'à un certain moment de son cycle orbital, ce qui expliquerait la périodicité de 16 jours.

Il est également possible, comme le suggère une étude publiée sur arXiv et réalisée par un autre groupe de chercheurs étudiant les mêmes données, qu’il s’agisse d'un système binaire formé par une étoile géante et un noyau stellaire super dense appelé étoile à neutrons. Dans ce modèle, l'étoile à neutrons émettrait des sursauts radio, qui seraient périodiquement éclipsés par les vents opaques provenant de son compagnon géant.

Autre possibilité, le FRB n’est peut-être pas conditionné par un autre objet et envoie des signaux directement depuis la source. Les scientifiques ont déjà émis l’hypothèse que certains de ces sursauts radio proviennent d'éruptions d'étoiles à neutrons hautement magnétisées, appelées magnétars. Mais le cycle de rotation des magnétars, qui est généralement de quelques secondes, ne coïnciderait pas avec la périodicité de 16 jours du FRB.

À terme, l'équipe CHIME/FRB espère trouver des schémas similaires dans la poignée de sursauts répétitifs connus pour établir si ces cycles sont communs. Les chercheurs prévoient également de surveiller attentivement le FRB 180916.J0158+6 pendant qu'il est actif afin de repérer tout autre détail qui pourrait révéler plus d'informations sur son origine.

Les FRB déroutent la communauté scientifique depuis plus d'une décennie. Mais, grâce à de nouvelles installations telles que le CHIME, de nouvelles données sur ces étranges événements sont découvertes chaque année. Bien que nous ne sachions pas encore quels sont ces signaux, la découverte d'une cadence claire est une piste importante que les scientifiques peuvent étudier.

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