Des scientifiques canadiens utilisant CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) ont détecté 13 FRB (Fast Radio Bursts), dont le deuxième jamais répété. Et ils pensent qu'ils en trouveront encore plus.
CHIME est un radiotélescope innovant dans la région de la vallée de l'Okanagan en Colombie-Britannique, Canada. Il a été achevé en 2017, et sa mission est d'agir comme une sorte de machine à remonter le temps. CHIME aidera les astronomes à comprendre la forme, la structure et le destin de l'univers en mesurant la composition de l'énergie sombre.
La conception unique de CHIME le rend également bien adapté à la détection de rafales radio rapides.
Les rafales radio rapides sont des événements de haute énergie dans l'espace que nous détectons comme une impulsion transitoire d'ondes radio. Ils ne durent généralement que quelques millisecondes. Les scientifiques ne savent pas exactement quelle est leur origine, bien que ce soit définitivement de l'extérieur de la Voie lactée. Certaines des sources suggérées sont des trous noirs ou des étoiles à neutrons à rotation rapide.
"Nous n'avons pas résolu le problème, mais ce sont plusieurs autres pièces du puzzle."
Tom Landecker, membre de l'équipe CHIME, Conseil national de recherches
«Jusqu'à présent, il n'y avait qu'un seul FRB répété connu. Savoir qu'il y en a un autre suggère qu'il pourrait y en avoir plus. Et avec plus de répéteurs et plus de sources disponibles pour l'étude, nous pourrons peut-être comprendre ces puzzles cosmiques - d'où ils viennent et ce qui les cause », a déclaré Ingrid Stairs, membre de l'équipe CHIME et astrophysicienne à l'UBC.
L'observatoire CHIME a un design unique. Contrairement à d'autres télescopes, qui ont des montures mobiles qui leur permettent de se repositionner et d'étudier des objets spécifiques dans l'espace, CHIME est statonaire. CARILLON reste immobile pendant que le ciel se déplace au-dessus de vous. Il cartographie l'ensemble de l'hémisphère nord tous les jours, ce qui signifie qu'il détectera probablement davantage de ces phénomènes.
CHIME est composé de 1024 récepteurs de téléphones portables adaptés dans quatre demi-cylindres de 100 mètres, ou «half-pipes», fonctionnant tous ensemble comme un grand interféromètre. Ils sont connectés à un superordinateur qui traite toutes les données.
Stairs pense que CHIME trouvera plus de FRB répétitifs. Une fois qu'ils ont été trouvés, d'autres télescopes peuvent examiner d'où ils proviennent pour trouver des indices sur leur nature.
"Avec CHIME cartographiant l'ensemble de l'hémisphère nord chaque jour, nous sommes tenus de trouver plus de répéteurs au fil du temps", a déclaré Stairs. "Savoir où ils se trouvent permettra aux scientifiques de pointer leurs télescopes vers eux, créant ainsi une opportunité d'étudier ces signaux mystérieux en détail."
L'origine des rafales radio rapides n'est pas encore connue. Alors que certains scientifiques suggèrent qu'ils sont causés par des événements cataclysmiques, la découverte de FRB répétitifs semble éliminer cette idée.
"Nous sommes très heureux de voir ce que CHIME peut faire quand il fonctionne à pleine capacité."
Deborah Good, étudiante au doctorat à UBC, membre de l'équipe FRB de CHIME.
La rareté de FRB les rend difficiles à étudier. Ils sont également très transitoires et ne durent que quelques millisecondes. Ce qui est passionnant dans cette découverte, c'est que CHIME ne fonctionne même pas encore à pleine capacité. Une fois qu'il sera à jour, il en découvrira beaucoup plus, peut-être chaque jour de fonctionnement, et les portes d'inondation des données s'ouvriront sur ces phénomènes intrigants.
"Nous sommes très heureux de voir ce que CHIME peut faire lorsqu'il fonctionne à pleine capacité", a déclaré Deborah Good, doctorante en physique et astronomie à l'UBC qui fait partie de l'équipe FRB de CHIME. «Au bout d'un an, nous avons peut-être trouvé 1 000 rafales supplémentaires. Nos données dévoileront certains des mystères des FRB. »
Le premier FRB a été détecté en 2007 par des scientifiques examinant des données pulsar. La plupart des rafales radio rapides durent un bref instant, puis elles disparaissent, bien qu'avec cette dernière découverte de CHIME, nous en connaissons maintenant deux qui se sont répétées. Le premier FRB à répétition, appelé FRB 121102 a été détecté en 2012, et sa source était extragalactique, en direction de la constellation d'Auriga.
Ce que les longueurs d'onde nous disent des éclats de radio rapides
La longueur d'onde du FRB peut aider les scientifiques à comprendre d'où ils viennent et quel type de matière ils ont traversé pour nous atteindre. Mais les FRB de longueur d'onde plus longue en disent plus.
"L'environnement du FRB a un effet beaucoup plus important sur la forme des signaux à de longues longueurs d'onde."
Deborah Good, UBC / CHIME
Alors que la plupart des rafales radio rapides précédentes ont été détectées à des longueurs d'onde de seulement quelques centimètres, ce dernier lot avait des longueurs d'onde de quelques mètres. C'est un bonus pour l'équipe CHIME, qui dit que les longueurs d'onde plus longues ouvrent de nouvelles pistes de réflexion.
"L'environnement du FRB a un effet beaucoup plus important sur la forme des signaux à de longues longueurs d'onde", a déclaré Good. "Voir ces rafales avec CHIME nous donnera une bonne idée de ce à quoi ressemblent les FRB et d'où elles viennent, en nous montrant plus sur la façon dont leur luminosité change à différentes fréquences et sur ce qui arrive au signal sur son chemin vers la Terre", a-t-elle ajouté. .
Le membre de l'équipe CHIME, Tom Landecker, du Conseil national de recherches, a déclaré que ces rafales radio rapides nouvellement détectées aideront à résoudre le casse-tête, éventuellement, de l'origine des FRB.
«[Nous savons maintenant] que les sources peuvent produire des ondes radio à basse fréquence et que ces ondes à basse fréquence peuvent s'échapper de leur environnement et ne sont pas trop dispersées pour être détectées au moment où elles atteignent la Terre. Cela nous dit quelque chose sur les environnements et les sources. Nous n'avons pas résolu le problème, mais il reste plusieurs pièces du puzzle », a-t-il déclaré.
Chaque fois qu'il y a une découverte de radios rapides ou tout autre phénomène d'origine incertaine, Internet s'illumine avec des conversations sur les extraterrestres et les intelligences extraterrestres. Nous ne pouvons pas sembler nous aider. Mais dans la plupart de ces cas, et probablement celui-ci aussi, il y a une explication naturelle. Les scientifiques ne l'ont tout simplement pas encore trouvé.
Mais lorsqu'ils trouvent la source des FRB, CHIME peut jouer un rôle de premier plan dans leur recherche.
CHIME était seulement dans sa phase de mise en service quand il a détecté ces rafales. Il ne fonctionnait pas à pleine capacité. Une fois que c'est le cas, il y aura des temps intéressants à venir, surtout s'il peut détecter 1000 rafales de radio plus rapides, comme le suggère Good.
"Les découvertes ne sont que le début des découvertes de CHIME", a ajouté Stairs, astrophysicien de l'UBC. «Dans la prochaine phase, nous prévoyons de capturer l'intégralité du flux de données haute résolution des rafales les plus lumineuses, ce qui nous permettra de mieux comprendre leurs positions, caractéristiques et environnements magnétiques. Les prochaines années seront très excitantes. »
La détection des rafales radio rapides a été présentée lors de la réunion d'hiver de l'American Astronomical Society.
Ces nouvelles découvertes sont également expliquées dans deux articles scientifiques, tous deux publiés dans Nature en ligne le 9 janvier 2019. Le premier article est intitulé «
Observations d'émissions radio rapides à des fréquences allant jusqu'à 400 mégahertz. » Le second est "Une deuxième source de répétitions de radios rapides."
Sources:
- Communiqué de presse: Le télescope CHIME détecte la deuxième rafale radio rapide à répétition
- Communiqué de presse: Un nouveau télescope canadien cartographiera le plus grand volume d'espace jamais sondé
- Page d'accueil du télescope CHIME
- Document de recherche: une deuxième source de répétitions de radios rapides
- Document de recherche: observations de rafales radio rapides à des fréquences allant jusqu'à 400 mégahertz
- Entrée Wikipedia: Fast Radio Burst
