La découverte d’un sursaut d'ondes radios
La dĂ©couverte d’un sursaut ultrarapide d’ondes radios par des scientifiques au moyen du radiotĂ©lescope d’Arecibo, Ă Porto Rico, fournit de nouvelles preuves convaincantes de l’existence de mystĂ©rieuses impulsions qui semblent provenir des profondeurs de l’espace.Ěý
Cette dĂ©couverte effectuĂ©e par une Ă©quipe internationale d’astronomes a fait l’objet d’un article publiĂ© le 10ĚýjuilletĚý2014 dans la revue scientifique The Astrophysical Journal. Pour la première fois, un sursaut radio ultrarapide a Ă©tĂ© dĂ©tectĂ© Ă l’aide d’un instrument autre que le radiotĂ©lescope Parkes, en Australie. Des scientifiques de l’Observatoire Parkes ont dĂ©celĂ© de telles impulsions Ă quelques reprises, mais l’absence d’observations similaires par d’autres installations a incitĂ© les spĂ©cialistes Ă se demander si l’appareil australien n’avait tout simplement pas captĂ© des signaux provenant de sources situĂ©es sur ou Ă proximitĂ© de la Terre.
«ĚýNotre dĂ©couverte est importante, car elle permet d’affirmer hors de tout doute que ces sursauts radios sont d’origine cosmique, affirme VictoriaĚýKaspi, professeure d’astrophysique Ă l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř, Ă MontrĂ©al, et chercheuse principale du projet ayant menĂ© Ă la dĂ©couverte de ce phĂ©nomène. Selon toute vraisemblance, les ondes radios proviennent des confins de l’espace extragalactiqueĚý– une perspective extrĂŞmement intĂ©ressante.Ěý»
La cause exacte de ces sursauts radios reprĂ©sente une nouvelle Ă©nigme de taille pour les astrophysiciens. Les possibilitĂ©s incluent un large Ă©ventail de phĂ©nomènes astrophysiques insolites, comme l’évaporation de trous noirs, les collisions entre Ă©toiles Ă neutrons, ou les sursauts de magnĂ©tarsĚý‒Ěýun type d’étoile Ă neutrons ayant un champ magnĂ©tique extrĂŞmement intense.
«ĚýIl se peut Ă©galement que ces sursauts soient beaucoup plus brillants que les gigantesques sursauts de certains pulsarsĚý», prĂ©cise JamesĚýCordes, professeur d’astronomie Ă l’UniversitĂ© Cornell et coauteur de la nouvelle Ă©tude.Ěý
L’étrange sursaut a Ă©tĂ© dĂ©tectĂ© le 2ĚýnovembreĚý2012 Ă l’Observatoire d’Arecibo, une installation commanditĂ©e par la Fondation nationale des sciences (É.-U.) qui possède le radiotĂ©lescope le plus grand et le plus sensible au monde, dotĂ© d’une antenne parabolique de 305Ěýmètres de diamètre couvrant une superficie approximative de 20Ěýacres.
Si les sursauts radios ultrarapides ne durent que quelquesĚý millièmes de secondes et sont rarement dĂ©tectĂ©s, l’équipe internationale de scientifiques ayant fait Ă©tat de la dĂ©couverte d’Arecibo confirme les estimations prĂ©cĂ©dentes selon lesquelles ces Ă©tranges phĂ©nomènes cosmiques se produisent environ 10Ěý000Ěýfois par jour dans le ciel. Ce nombre incroyablement Ă©levĂ© a Ă©tĂ© Ă©tabli en mesurant la partie du ciel observĂ©e, ainsi que la durĂ©e de l’observation ayant permis de dĂ©celer les rares sursauts rapportĂ©s jusqu’à maintenant.
«ĚýL’éclat et la durĂ©e de ce phĂ©nomène, ainsi que la frĂ©quence prĂ©sumĂ©e de ces sursauts, concordent tous avec les propriĂ©tĂ©s des sursauts dĂ©jĂ dĂ©tectĂ©s par le tĂ©lescope Parkes, en AustralieĚý», affirme LauraĚýSpitler, auteure principale du nouvel article. La scientifique, maintenant chercheuse postdoctorale Ă l’Institut de radioastronomie MaxĚýPlanck, Ă Bonn, en Allemagne, Ă©tait doctorante Ă l’UniversitĂ© Cornell lorsque les travaux ont Ă©tĂ© amorcĂ©s.
Selon la mesure d’un effet appelĂ© «Ěýdispersion du plasmaĚý», les sursauts semblent provenir d’un endroit situĂ© au-delĂ de la Voie lactĂ©e. Les impulsions qui voyagent Ă travers le cosmos se distinguent des interfĂ©rences d’origine humaine par l’effet des Ă©lectrons interstellaires qui ralentissent le dĂ©placement des ondes radios Ěýde basses frĂ©quences. Le sursaut dĂ©tectĂ© par le tĂ©lescope d’Arecibo affiche une dispersion maximale trois fois supĂ©rieure Ă celle que possĂ©derait une source situĂ©e au sein de la Galaxie, prĂ©cisent les scientifiques.
Cette dĂ©couverte a Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©e dans le cadre de l’étude PALFA (pour «ĚýPulsar Pulsar Arecibo L-Band Feed ArrayĚý» en anglais) faisant appel Ă un rĂ©seau de dĂ©tecteurs d'ondes radio dans la bande L afin de dĂ©couvrir un vaste Ă©chantillon de pulsars ainsi que des objets rares permettant d’étudier les aspects fondamentaux de la physique des Ă©toiles Ă neutrons et de mettre Ă l’épreuve certaines thĂ©ories de la physique gravitationnelle.
Des efforts ont Ă©tĂ© entrepris afin de dĂ©tecter des sursauts radios Ă l’aide de radiotĂ©lescopes dont la puissance permet l’observation de vastes rĂ©gions du ciel. Certains tĂ©lescopes en construction en Australie et en Afrique du Sud, ainsi que le tĂ©lescope CHIME, au Canada, sont en mesure de dĂ©tecter des sursauts radios ultrarapides; selon les astronomes, ces appareils, ainsi que d’autres nouvelles installations, pourraient ouvrir la voie Ă d’autres dĂ©couvertes, ainsi qu’à une meilleure comprĂ©hension de ce mystĂ©rieux phĂ©nomène cosmique.Ěý
Cette Ă©tude a Ă©tĂ© financĂ©e par des subventions de divers organismes, dont le Conseil europĂ©en de la recherche, la Fondation nationale des sciences, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en gĂ©nie du Canada, le Fonds de recherche du QuĂ©becĚý‒ Nature et technologies, et l’Institut canadien de recherches avancĂ©es. La professeure Kaspi est boursière de la Fondation R.ĚýHowardĚýWebster du programme Cosmologie et gravitĂ© de l’Institut canadien de recherches avancĂ©es. Elle est Ă©galement titulaire de la Chaire LorneĚýTrottier en astrophysique et cosmologie et d’une chaire de recherche du Canada Ă l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř.
L’Observatoire d’Arecibo est exploitĂ© par SRI International en collaboration avec l’UniversitĂ© mĂ©tropolitaine AnaĚýG.ĚýMĂ©ndez et l’Association universitaire de recherche spatiale, dans le cadre d’un accord de coopĂ©ration avec la Fondation nationale des sciences (AST-1100968).Ěý
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Ěý“Fast Radio Burst Discovered in the Arecibo Pulsar ALFA Survey,” by L.G. Spitler, J.M. Cordes, et al. The Astrophysical Journal. Published online July 10, 2014.ĚýĚý
IMAGES:Ěý
- Optical sky image of the area in the constellation Auriga where the fast radio burst FRB 121102 has been detected. The position of the burst, between the old supernova remnant S147 (left) and the star formation region IC 410 (right) is marked with a green circle. The burst appears to originate from much deeper in space, far beyond our galaxy. CREDIT:ĚýRogelio Bernal Andreo (DeepSkyColors.com).
- The Arecibo Observatory.ĚýCREDIT:ĚýNAIC - Arecibo Observatory, a facility of the NSF
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