10 janvier 2015

 

Découverte d’un sursaut d'ondes radio d'une nouvelle catégorie

 
La découverte d’un sursaut ultrarapide d’ondes radios par des scientifiques au moyen du radiotélescope d’Arecibo, à Porto Rico, fournit de nouvelles preuves convaincantes de l’existence de mystérieuses impulsions qui semblent provenir des profondeurs de l’espace.

Cette découverte effectuée par une équipe internationale d’astronomes a fait l’objet d’un article publié dans la revue scientifique The Astrophysical Journal. Des scientifiques de l’Observatoire Parkes, en Australie, avaient déjà décelé de telles impulsions à quelques reprises, mais l’absence d’observations similaires par d’autres installations avait incité les spécialistes à se demander si l’appareil australien n’avait tout simplement pas capté des signaux provenant de sources situées sur ou à proximité de la Terre. Mais pour la première fois, un tel sursaut radio ultrarapide a été détecté à la fois par le radiotélescope Parkes ainsi qu'à l’aide d’un autre instrument.

"Notre découverte est importante, car elle permet d’affirmer hors de tout doute que ces sursauts radios sont d’origine cosmique", affirme Victoria Kaspi, professeure d’astrophysique à l’Université McGill, à Montréal, et chercheuse principale du projet ayant mené à la découverte de ce phénomène. "Selon toute vraisemblance, les ondes radios proviennent des confins de l’espace extragalactique, une perspective extrêmement intéressante".

La cause exacte de ces sursauts radios représente une nouvelle énigme de taille pour les astrophysiciens. Les possibilités incluent un large éventail de phénomènes astrophysiques insolites, comme l’évaporation de trous noirs, les collisions entre étoiles à neutrons, ou les sursauts de magnétars ‒ un type d’étoile à neutrons ayant un champ magnétique extrêmement intense.

"Il se peut également que ces sursauts soient beaucoup plus brillants que les gigantesques sursauts de certains pulsars", précise James Cordes, professeur d’astronomie à l’Université Cornell et coauteur de la nouvelle étude.

L’étrange sursaut a été détecté le 2 novembre 2012 à l’Observatoire d’Arecibo, une installation commanditée par la Fondation nationale des sciences (Etats-Unis) qui possède et opère le radiotélescope le plus grand et le plus sensible au monde, doté d’une antenne parabolique de 305 mètres de diamètre couvrant une superficie approximative de 20 acres.
 
 

 
Le radiotélescope d'Arecibo, à Porto-Rico.
 
Si les sursauts radios ultrarapides ne durent que quelques millièmes de secondes et sont rarement détectés, l’équipe internationale de scientifiques ayant fait état de la découverte d’Arecibo confirme les estimations précédentes selon lesquelles ces étranges phénomènes cosmiques se produisent environ 10.000 fois par jour dans le ciel. Ce nombre incroyablement élevé a été établi statistiquement en mesurant la partie du ciel observée, ainsi que la durée de l’observation ayant permis de déceler les rares sursauts rapportés jusqu’à maintenant.

"L’éclat et la durée de ce phénomène, ainsi que la fréquence présumée de ces sursauts, concordent tous avec les propriétés des sursauts déjà détectés par le télescope Parkes, en Australie", affirme Laura Spitler, auteure principale du nouvel article. La scientifique, maintenant chercheuse postdoctorale à l’Institut de radioastronomie Max Planck, à Bonn, en Allemagne, était doctorante à l’Université Cornell lorsque les travaux ont été amorcés.

Selon la mesure d’un effet appelé "dispersion du plasma", les sursauts semblent provenir d’un endroit situé au-delà de la Voie lactée. Les impulsions qui voyagent à travers le cosmos se distinguent des interférences d’origine humaine par l’effet des électrons interstellaires qui ralentissent le déplacement des ondes radios de basses fréquences. Le sursaut détecté par le télescope d’Arecibo affiche une dispersion maximale trois fois supérieure à celle que posséderait une source située au sein de la Galaxie, précisent les scientifiques.

Cette découverte a été réalisée dans le cadre de l’étude PALFA (Pulsar Pulsar Arecibo L-Band Feed Array) faisant appel à un réseau de détecteurs d'ondes radio dans la bande L afin de découvrir un vaste échantillon de pulsars ainsi que des objets rares permettant d’étudier les aspects fondamentaux de la physique des étoiles à neutrons et de mettre à l’épreuve certaines théories de la physique gravitationnelle.

Des efforts ont été entrepris afin de détecter des sursauts radios à l’aide de radiotélescopes dont la puissance permet l’observation de vastes régions du ciel. Certains télescopes en construction en Australie et en Afrique du Sud, ainsi que le télescope CHIME, au Canada, sont en mesure de détecter des sursauts radios ultrarapides; selon les astronomes, ces appareils, ainsi que d’autres nouvelles installations, pourraient ouvrir la voie à d’autres découvertes, ainsi qu’à une meilleure compréhension de ce mystérieux phénomène cosmique.

Source :  "Fast Radio Burst Discovered in the Arecibo Pulsar ALFA Survey," by L.G. Spitler, J.M. Cordes, et al. The Astrophysical Journal.

 

 

 
Image optique de la zone de la constellation du Cocher, où l'émission radio FRB 121102 a été détectée. L'origine de cette émission, située entre les restes de la supernova S147 (à gauche) et dans la région de formation d'étoiles IC 410 (à droite) est marquée d'un cercle vert. Elle semble provenir d'un endroit beaucoup plus lointain dans l'espace, bien au-delà de notre galaxie. CRÉDIT : Rogelio Bernal Andreo (DeepSkyColors.com).
 

 

 
 
 

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