gov-civil-vilareal.ptDe mystérieux éclats d'impulsions radio préfèrent les bras aimants d'une galaxie
>En regardant dans quels quartiers ils habitent, les astronomes commencent à mieux appréhender les éclairs d'énergie mystérieux, extrêmement courts et puissants appelés Fast Radio Bursts .
Les FRB, pour faire court, sont assez étranges. Ils sont intenses mais extrêmement courts, d'une durée d'environ une milliseconde, et si puissants qu'ils peuvent être détectés à des distances intergalactiques ; beaucoup sont extrêmement loin. Le premier a été détecté en 2001 mais n'a été remarqué que plus tard, lorsque les astronomes ont examiné les données archivées. Ils commencent et finissent en moins de temps qu'un clin d'œil, il est donc extrêmement difficile d'en repérer un, mais une fois que nous avons su qu'ils étaient là, les astronomes sont devenus intelligents et ont trouvé plus de moyens de les repérer. Environ un millier ont été détectés jusqu'à présent, presque tous dans des galaxies très lointaines.
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Certains répètent, brûlant régulièrement, et d'autres non, juste une fois et c'est fait. Cela permet de déterminer ce qu'ils ont réellement sommes difficile. Puis, en 2020, une percée : l'une a été vue dans notre propre galaxie de la Voie lactée, et retracée jusqu'à l'emplacement d'une bête terrifiante appelée magnétar. Ce sont des étoiles à neutrons avec des champs magnétiques féroces, jusqu'à un milliard de fois plus forts que le champ terrestre, et sont capables d'explosions incroyablement puissantes. Genre, vraiment immense : lisez ceci si les explosions d'énergie couvrant toute la galaxie ne vous donnent pas des cauchemars.
Oeuvre représentant une super éruption magnétar, une éruption d'énergie épique de la surface d'une étoile à neutrons. Crédit: NASA/GSFC
Pourtant, nous n'avons pas une énorme quantité d'informations sur les FRB. Y a-t-il plus d'un genre? Ont-ils divers géniteurs (en d'autres termes, les magnétars les alimentent-ils tous ou existe-t-il d'autres sources) ?
Pour en savoir plus, les astronomes ont utilisé le télescope spatial Hubble pour regarder les emplacements dans le ciel de huit FRB détectés récemment , dans l'espoir de caractériser les types de galaxies qui les hébergent et peut-être de voir s'il y a des tendances qu'ils peuvent discerner.
Ce qu'ils ont trouvé est intéressant et utile, mais aussi un peu casse-tête.
Images Hubble de quatre galaxies qui ont hébergé des rafales radio rapides, avec les emplacements des FRB indiqués. Ils semblent tous décentrés et proches des bras spiraux de leurs hôtes. Crédits: SCIENCE : NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Northwestern) TRAITEMENT D'IMAGE : Alyssa Pagan (STScI)
Des galaxies ont été observées pour chaque FRB. Sur ces huit, cinq étaient clairement des galaxies spirales, ce qui est très intéressant ! Les spirales (comme notre propre galaxie) contiennent généralement beaucoup de nuages de gaz et forment activement des étoiles dans leurs bras. Les étoiles massives ne vivent pas longtemps et explosent en supernovae, elles se trouvent donc préférentiellement dans les bras spiraux.
Les cinq FRB observés dans les galaxies spirales étaient situés sur ou très près des bras spiraux de leur galaxie hôte. C'est cohérent avec une observation précédente. Les étoiles à neutrons (le moteur derrière les magnétars) sont les noyaux effondrés d'étoiles massives après leur explosion, donc à première vue, cela soutient l'idée que les FRB proviennent des magnétars.
Mais attendez! Certaines de ces galaxies ont des endroits où les étoiles se forment plus rapidement que d'autres, et il n'y avait aucune preuve claire que les FRB étaient associés à ces taches fécondes. C'est un peu déroutant, mais pas un tueur d'affaire. Le fait qu'ils soient en corrélation avec les armes est déjà utile.
Ils ont également trouvé beaucoup d'autres tendances. Les FRB étaient tous situés bien loin des centres des galaxies, par exemple, qui ont tendance à avoir peu ou pas de formation d'étoiles. Ils ont trouvé des preuves que quoi que ce soit qui fabrique les FRB, ce ne sont pas les étoiles les plus massives des galaxies qui ont tendance à souffler leurs couches externes dans des vents violents, et qu'elles ne proviennent pas non plus de la fusion d'étoiles à neutrons binaires (appelées kilonovae). Tout cela est utile, même les résultats négatifs : ceux-ci peuvent être utilisés pour éliminer les progéniteurs potentiels.
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Images Hubble (colonnes de gauche) de deux galaxies sur huit qui ont accueilli des rafales radio rapides. Les techniques de traitement (à droite) montrent qu'ils ont des bras en spirale, les emplacements des FRB étant indiqués par des ellipses. Crédits: SCIENCE : NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Northwestern) TRAITEMENT D'IMAGE : Alyssa Pagan (STScI)
Une autre tendance intéressante qu'ils ont trouvée est que lorsqu'ils ont comparé les galaxies hébergeant des FRB répétitifs et non répétitifs, celles qui se répètent semblent davantage provenir de galaxies plus bleues, c'est-à-dire celles avec plus (mais pas d'énormes quantités) de formation d'étoiles actives. Ils ont également tendance à être des galaxies plus petites et de masse inférieure. Ce que cela signifie n'est pas tout à fait clair ; on ne comprend toujours pas pourquoi certains répètent et d'autres pas.
Mais tout cela est de l'eau au moulin. Ce n'est qu'un début, avec seulement environ deux douzaines de galaxies identifiées comme hôtes des FRB. Obtenir des données sur huit est un grand pas, même si les tendances sont difficiles à distinguer avec un si petit échantillon. Un essai réussi avec Hubble pourrait conduire à plus d'observations, y compris avec certains des énormes télescopes au sol, ainsi que de futurs télescopes spatiaux qui pourraient rendre ce travail beaucoup plus facile.
Ce que je veux dire ici, c'est que lorsqu'une nouvelle classe d'objets est vue pour la première fois, la confusion a tendance à régner pendant un certain temps, avec de petits pas menant à des percées (comme celle repérée dans notre galaxie), y compris des grandes. Dans des situations comme celle-ci, je pense aux sursauts gamma , qui étaient également extrêmement difficiles à observer et sont restés un mystère complet pendant des décennies jusqu'à ce qu'on en détecte suffisamment (et que la technologie s'améliore) pour que les choses deviennent soudainement plus claires. Même avec exoplanètes .
La naissance d'un nouveau domaine est toujours douloureuse et frustrante, mais avec le temps viennent le progrès et la compréhension. Je suis presque sûr que nous sommes également sur la bonne voie avec les FRB.
