Le mystère entourant les bouffées rapides d'ondes radio (les FRB, Fast Radio Bursts) ne s'éclaircit pas encore, mais ces événements étranges peuvent être utilisés pour étudier l'espace qui nous sépare de leur source inconnue, comme la morphologie des champs magnétiques du milieu intergalactique.
On ne connaît aujourd'hui qu'une vingtaine de FRB, depuis la première qui fut découverte en 2007. Les bouffées rapides d'ondes radio, comme leur nom l'indique, sont des flashs de quelques millisecondes d'ondes radio, et qui semblent venir de très très loin, bien au delà de notre galaxie. Leur origine est toujours en débat aujourd'hui et les théories proposant une explication sont plus nombreuses que les spécimens observés.
Une équipe d'astrophysiciens a utilisé les données enregistrées sur la bouffée rapide d'ondes radio la plus intense détectée à ce jour, qui apparut le 7 août 2015 : FRB 150807, détectée par hasard avec le radiotélescope australien Parkes alors qu'ils suivaient le pulsar PSR J2241−5236.
L'intensité de cette FRB a atteint la valeur de 120 janskys (une unité de puissance nommée en l'honneur de l'un des pionniers de la radioastronomie, Karl Jansky, et qui vaut 10-26 W par m² et par Hz).
En plus d'être particulièrement intense, FRB 150807 montrait également une polarisation linéaire à 80%, ce qui indique une forte directionnalité au niveau de l'objet source.
Et cette polarisation est intéressante pour les astrophysiciens, car elle peut leur servir d'outil pour étudier le milieu de propagation de ces ondes radio, l'espace séparant la source (inconnue) et nous.
Les champs magnétiques du millieu interstellaire sont connus pour perturber les signaux polarisés en produisant une rotation du plan de polarisation au cours de la propagation. Cet effet est appelé la rotation de Faraday.
Ce que montrent Vikram Ravi (California Institute of Technology) et ses collaborateurs, c'est que, bien que la FRB semble provenir de beaucoup plus loin que notre Galaxie, l'effet de la rotation de Faraday paraît très faible. Ils en déduisent des limites sur la magnétisation du milieu intergalactique. La valeur moyenne du champ magnétique parrallèle à la ligne de visée est ainsi déterminée être inférieure à 21 nanoGauss. Les chercheurs en concluent à l'existence d'une faible turbulence dans le milieu intergalactique ionisé.
Avec le petit nombre de FRB détecté depuis 2007 et déjà une aussi intense que FRB 150807, il semblerait que ces FRB intenses soient, statistiquement, assez communes. Cela signifie que même des petits radiotélescopes de faible sensibilité et donc à faible coût pourraient être utilisés pour détecter ces événements et peut-être finir par résoudre le mystère de leur origine.
Les efforts dans ce sens vont donc bon train. L'équipe de Caltech qui publie cette étude sur le champ magnétique intergalactique dans la revue Science cette semaine, s'est déjà mis en action pour construire un radiotélescope à bas coût dédié à la détection des FRB en utilisant des paraboles de 5 m du commerce. Leur système devrait entrer en fonction dans quelques mois et ils estiment pouvoir détecter une FRB du type de FRB150807 toutes les 2 à 3 semaines... Le gros avantage du radiotélescope de Caltech est qu'il pourra localiser les FRB avec une précisoin de quelques secondes d'arc, ce que ne peuvent pas faire les grands radiotélescopes comme Parkes sur des événements de durée aussi courte. Le but est bien sûr de pouvoir détermner la présence d'une galaxie à l'endroit localisé de la FRB, donnant par là même un indice important pour comprendre son origine.
Une autre équipe s'est lancée elle aussi dans la course, menée par des astronomes canadiens. Ils sont actuellement en train de construire un radiotélescope nommé CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) à Penticon en Colombie Britannique. CHIME sera plus sensible que le radiotélescope américain de plusieurs ordres de grandeur. Il pourrait ainsi détecter plusieurs dizaines de FRB par jour à partir de la fin 2017.
En plus de leur localisation, les astrophysiciens espèrent pouvoir déterminer comment les FRB se répartissent en intensité, un paramètre crucial pour la compréhension du phénomène. Les effets de rotation de Faraday observés, quant à eux, devront fournir des données d'entrée pour les modèles cosmologiques et de formation des galaxies.
Source :
The magnetic field and turbulence of the cosmic web measured using a brilliant fast radio burst
Vikram Ravi, Ryan Shannon et al.
Science Vol. 354, Issue 6317 (09 Dec 2016 )
Illustrations :
1) Le radiotélescope CHIME, qui est constitué de 4 demi-cylindres de 20 m x 100 m (MARK HALPERN/THE CHIME SCIENCE TEAM)
2) Spectrogramme de FRB 150807 (intensité en fonction de la fréquence (en ordonnée) et en fonction du temps (en abscisse). Les fréquences sont croissantes du rouge au bleu. (V. Ravi/Caltech)
1 commentaire :
A-t-on déjà pensé à envoyer une sonde tres loin dans l'espace pour observer toutes les ondes qu'emet notre terre? Nous aurions la signature d'une planète habitée par une espèce technologique. On pourrait par hasard détecter l'équivalent ailleurs, qui sait?
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