Des sursauts radio ultrarapides inconnus réapparaissent en temps réel

S'étendant sur des centaines de mètres dans une circonférence béante laissant une empreinte presque vide sur la surface de la Terre, l'Observatoire d'Arecibo à Porto Rico semblerait donner la même apparence à un spectateur à vol d'oiseau que les cratères de la lune pour l'œil humain lorsqu'ils sont observés depuis la Terre. Considérant qu'il est l'un des plus grands de la planète, l'Observatoire d'Arecibo est également l'un des rares télescopes qui s'efforce d'ouvrir la voie à une compréhension plus approfondie du domaine largement inconnu de l'espace extragalactique. Bien qu'il ne consomme pas autant d'espace physique qu'il domine, l'observatoire de Parkes en Australie (mesurant un modeste 64 m de diamètre) suscite également beaucoup d'intérêt parmi la communauté des astrophysiciens depuis près d'une décennie maintenant. 

Cela est dû en grande partie à l'astrophysicien Duncan Lorimer, qui était l'un des premiers chercheurs de l'Observatoire de Parkes à avoir mis au jour un type unique et rare d'activité spatiale : des sursauts radio ultrarapides qui provenaient, comme le suggèrent les données, d'une région lointaine et endroit très éloigné en dehors de notre propre Voie lactée.

Tout a commencé en 2007, lorsque Lorimer et son équipe parcouraient d'anciens enregistrements des données du télescope de 2001 et, comme par hasard, ils sont tombés sur une onde radio aléatoire, unique et très intense d'une source inconnue. Cette onde radio singulière, bien que ne durant qu'une milliseconde, émettait plus d'énergie que le soleil en un million d'années. L'étrangeté de ce FRB (rafale radio rapide) n'a semblé attirer davantage l'attention que lorsque l'équipe a commencé à étudier d'où venait exactement cet événement puissant d'une milliseconde. 

Grâce à une mesure de l'effet secondaire astronomique appelé dispersion du plasma - un processus qui détermine essentiellement la quantité d'électrons avec lesquels les ondes radio sont entrées en contact le long de leur chemin vers l'atmosphère terrestre - ils ont déterminé que ces sursauts radio rapides avaient voyagé bien au-delà des périmètres de notre galaxie. En fait, les mesures de dispersion ont indiqué que le sursaut radio rapide observé en 2011 provenait de plus d'un milliard d'années-lumière. Pour mettre cela en perspective, notre propre galaxie ne mesure que 120,000 5.5 années-lumière de diamètre. Ces ondes provenaient de XNUMX milliards d'années-lumière.

Aussi excitante que cette découverte ait pu paraître à l'époque pour la communauté des astrophysiciens, les enregistrements les plus récents de sursauts radio rapides, qui ont été une fois de plus détectés à l'observatoire de Parkes en Australie, commencent à remplir une autre pièce importante de ce puzzle extragalactique. L'équipe en Australie a non seulement enregistré l'un des sept seuls sursauts radio rapides (à notre connaissance) au cours des 10 dernières années, mais elle a en fait pu capter l'événement en temps réel. Grâce à leur préparation, l'équipe a pu alerter d'autres télescopes du monde entier pour qu'ils se concentrent sur la bonne partie du ciel et effectuent des balayages subsidiaires sur les rafales pour voir quelles longueurs d'onde (le cas échéant) pourraient être détectées. 

À partir de ces observations, les scientifiques ont appris des informations importantes qui ne nous disent peut-être pas exactement de quoi ou d'où viennent les FRB, mais qui discréditent ce qu'ils ne sont pas. Certains diront que savoir ce que quelque chose n'est pas est tout aussi important que savoir ce que c'est, en particulier lorsqu'il s'agit de matière potentiellement noire, car ce sujet est beaucoup moins connu que toute autre faculté dans l'espace.

Lorsqu'il y a une grande absence de connaissances, des théories scientifiques à la fois valables et absurdes sont inévitables. Tel a été le cas avec les mystérieux sursauts radio, où Lorimer a prédit que la situation ne fera que proliférer au cours de la prochaine décennie, déclarant que "pendant un certain temps, il y aura plus de théories que de sursauts individuels détectés". 

On l'a même entendu soutenir la conjecture selon laquelle ces sursauts pourraient même être un signe d'intelligence extraterrestre. Duncan Lorimer, l'astrophysicien qui dirigeait l'équipe de l'Observatoire de Parkes et dont les FRB ont depuis été nommés, a été entendu jouer avec l'idée que ces ondes pourraient être le résultat d'un martien amical tentant de mordre un matin "bonjour" d'une galaxie lointaine et lointaine. Lorimer a été cité lors d'une interview avec NPR, disant qu '«il y a même eu des discussions dans la littérature sur les signatures de civilisations extraterrestres», bien qu'il n'ait pas encore confirmé s'il soutient pleinement ces allégations. 

En fait, la majorité de la communauté scientifique semble un peu hésitante à accorder du poids à ces spéculations, ou à d'autres d'ailleurs, car elles ne sont que cela; théories sans aucune preuve sonore.

Avant même qu'il y ait même des théories à contester, cependant, les FRB que Lorimer avait initialement collectés à partir des données en 2001 étaient largement reconnus par les scientifiques (jusqu'à récemment) comme ayant une cause et un emplacement beaucoup plus locaux sur le terrain et encore moins originaux. à l'origine. Alors que Lorimer et son équipe avaient collecté une instance d'un FRB à partir de leurs données de 2011, il n'y avait aucune autre instance enregistrée de ces ondes radio produites à partir de l'ensemble de données de l'Observatoire Parkes ou de tout autre appareil similaire dans le monde. Et comme les scientifiques sont connus pour être très sceptiques à l'égard de tout rapport ou étude unique produit sans une sorte de confirmation par un tiers, les sursauts de Lorimer ont été considérés comme un coup de chance de la technologie qui l'avait d'abord détecté. Cette suspicion a semblé ne faire qu'augmenter lorsqu'en 2013, quatre autres sursauts ont été détectés par le télescope Parkes, mais cette fois, les FRB présentaient des traits qui dessinaient de nombreuses similitudes inconfortables avec une interférence radio connue pour être d'origine terrestre : les perytons.

Les scientifiques ont pu conclure à partir des mesures de dispersion élevée des sursauts de Lorimer qu'ils provenaient d'une région astronomique. La science technique derrière cette mesure, qui aidera à comprendre pourquoi ces ondes ont été confondues avec des perytons, est en fait assez simple. Plus un objet est éloigné, plus il doit interagir avec du plasma (c'est-à-dire des ions chargés), ce qui se traduit souvent par un spectre dispersé, ce qui signifie que les fréquences les plus lentes arriveront après les plus rapides. L'espace entre ces heures d'arrivée indiquera généralement une source d'origine située à l'intérieur ou à l'extérieur des périmètres de notre galaxie. Ce type de spectre de dispersion ne se produit généralement pas avec les objets trouvés dans notre galaxie, à l'exception du cas inhabituel des perytons. Bien que se moquant du comportement d'une source venue de l'espace extragalactique, les perytons sont en fait d'origine terrestre et, comme les sursauts de Lorimer, n'ont été observés que par l'Observatoire de Parkes. 

Vous pouvez maintenant commencer à voir comment les scientifiques qui proposaient à l'origine que la source des FRB était d'origine céleste commençaient à être défaits par leur propre technologie, une simple faute qui ne peut être attribuée qu'à un manque de diversité au sein de leurs échantillonnages. Les mécréants et les opposants devenaient rapidement de plus en plus hésitants à accorder à ces ondes un statut extragalactique, autant qu'un événement unique, jusqu'à ce qu'ils aient confirmé les observations de ces ondes depuis un autre télescope à un endroit séparé. Lorimer a même convenu que ses découvertes ne recevraient pas le genre de légitimité scientifique que la communauté exige jusqu'à ce que la confirmation d'un autre observatoire soit enregistrée en utilisant "différents groupes [et], différents équipements".

En novembre 2012, les prières désespérées de Lorimer et d'autres chercheurs qui croyaient que ces FRB venaient de l'extérieur de notre galaxie ont eu leur réponse. FRB12110, un sursaut radio rapide du même type signalé en Australie, a été détecté à l'observatoire d'Arecibo à Porto Rico. La distance entre Porto Rico et l'Australie - environ 17,000 XNUMX kilomètres - est exactement le genre d'espace que les chercheurs espéraient mettre entre les observations de FRB, ils pouvaient maintenant confirmer que ces longueurs d'onde extraterrestres n'étaient pas une anomalie du télescope Parkes ou de son emplacement.

Maintenant que ces FRB ont prouvé leur légitimité dans l'étude de l'astrophysique, la prochaine étape consiste à découvrir d'où viennent réellement ces sursauts et ce qui les cause. Les tests au télescope SWIFT ont confirmé la présence de 2 sources de rayons X dans la direction du FRB, mais à part cela, aucune autre longueur d'onde n'a été détectée. En ne détectant aucun autre type d'activité dans le spectre des autres longueurs d'onde, les scientifiques ont pu exclure de nombreuses autres théories concurrentes d'être considérées comme des explications valables pour les origines du FRB. 

En plus de ne pas observer ces sursauts dans aucune autre longueur d'onde, ils ont découvert que les FRB étaient polarisés circulairement plutôt que linéaires, ce qui indique qu'ils doivent également être en présence d'un champ magnétique puissant. Grâce au processus d'élimination, les scientifiques ont pu répartir les sources possibles de ces sursauts en trois catégories : les trous noirs qui s'effondrent (maintenant connus sous le nom de blitzars), les éruptions géantes produites à partir de magnétars (étoiles à neutrons à champ magnétique élevé), ou qu'ils sont le résultat de collisions entre étoiles à neutrons et trous noirs. Les trois théories ont le potentiel à ce stade d'être valides, car les informations que nous ne connaissons pas sur ces sursauts puissants l'emportent toujours sur les connaissances que nous avons cataloguées.