jeudi 3 mars 2016

Découverte de bouffées rapides d'ondes radio répétitives

Il y a tout juste une semaine je vous parlais d'une observation exceptionnelle d'une FRB, une bouffée rapide d'ondes radio pour la première fois localisée en distance. Les FRB font encore parler d'elles cette semaine, mais pour une autre raison : une équipe vient de trouver qu'elles peuvent se répéter de nombreuses fois, pour un même astre...



Cette nouvelle observation bouleverse complètement l'image que les astrophysiciens avaient commencé  à ce faire au sujet de ces bouffées d'ondes radio. En effet, le fait qu'elles semblaient être des phénomènes uniques, non répétables, a mené les astrophysiciens à penser que leur origine devait être un processus cataclysmique comme la fusion de deux étoiles à neutrons ou encore l'effondrement d'une "grosse" étoile à neutron. Mais cette FRB nommée FRB 121102 découverte en novembre 2012 avec le radiotélescope de 305 m de Arecibo, est réapparue 10 fois de suite après sa première apparition en novembre 2012! Les astrophysiciens sont sûrs que ces 11 bouffées rapides d'ondes radio proviennent bien du même objet astrophysique par l'observation de sa dispersion spectrale, indiquant une distance similaire.

Les 11 bouffées de FRB 121102 (diagrammes temps-fréquence)
(L. Spitler et al., Nature)
Le fait que de telles bouffées peuvent se répéter montre que le phénomène qui en est à l'origine n'est pas destructif pour l'objet en cause. Il ne peut pas s'agir dans le cas de FRB 121102 d'une fusion de deux étoiles à neutron.
Mais les chercheurs, qui publient leur découverte dans la revue Nature, penchent tout de même pour une origine du type jeune étoile à neutron fortement magnétisée, qu'on appelle aussi un magnétar.
La répartition temporelle des bouffées est un peu particulière, car la première, celle qui a donné son nom à la FRB a eu lieu le 2 novembre 2012, puis les deux suivantes sont apparues le même jour le 17 mai 2015 et enfin les 8 dernières se sont toutes succédées à nouveau au cours d'une même journée, le 2 juin 2015, séparées entre quelques dizaines de secondes et près de 10 minutes. 

Parmi les hypothèses possibles imaginées par l'astronome américaine Laura Spitler (Max-Planck-Institut für Radioastronomie) et ses collaborateurs, on trouve une éruption géante à la surface d'un magnétar qui pourrait produire de telles émissions, mais cette piste reste peu probable du fait qu'aucun magnétar proche n'a été observé en train de produire plus d'une éruption géante en quarante ans de suivi. Une autre piste un peu plus sérieuse proposée par les chercheurs serait un pulse radio "géant" d'un pulsar extragalactique. Mais la distance de cette bouffée rapide d'ondes radio n'étant pas connue, l'interprétation reste délicate. 
Presque toutes les autres FRB connues sont suivies de manière assez régulière, notamment avec le radiotélescope australien Parkes, et elles n'ont jamais montré de répétitions. Les chercheurs se demandent donc si FRB 121102 est représentative de toutes les FRB ou non, ils remarquent quand même que le radiotélescope Parkes avait une sensibilité qui lui aurait permis de détecter seulement 2 des 11 bouffées de FRB121102, les deux plus intenses. Un suivi plus sensible pourrait ainsi dévoiler peut-être de bien plus nombreuses FRB répétitives...

Mais Laura Spitler et son équipe concluent leur article en évoquant l'idée que FRB121102 est peut-être simplement complètement différente des autres FRB et pourrait impliquer un tout autre phénomène. L'avenir nous le dira certainement.


Source : 

A repeating fast radio burst
L. G. Spitler et al.
Nature online (2 March 2016)