Les salves de jeûne, le « mystère » que la science n’est pas encore parvenue à déchiffrer

Ils durent des millièmes de seconde et peuvent émerger de n’importe quel point du ciel, mais chacun envoie autant d’énergie que le Soleil en émet en une seule journée : ce sont des sursauts radio rapides ou FRB, des éclairs mystérieux découvertes en 2007 qui depuis ont rendu les astronomes fous.

Jusqu’à présent, tous les sursauts captés par les radiotélescopes provenaient de galaxies lointaines, situées à des milliards d’années-lumière, mais aujourd’hui, deux articles publiés dans Nature et Nature Astronomy rapportent, pour la première fois, des FRB qui proviennent d’un endroit inattendu : un amas de vieilles étoiles qui, de plus, elle est relativement proche de nous, dans la galaxie spirale M 81.

La recherche, dirigée par Franz Kirsten, de l’Université de Chalmers (Suède), et par Kenzie Nimmo, de l’Université d’Amsterdam (Pays-Bas), a eu la participation de l’astrophysicien espagnol Benito Marcote (JIVE, Pays-Bas), deuxième auteur de l’article dans Nature.

Les sursauts radio rapides sont des faisceaux de lumière extrêmement difficiles à capter car il est impossible de savoir quand et d’où ils vont provenir. Depuis que le premier d’entre eux a été détecté, des centaines de ces objets ont été observés, mais l’emplacement précis de seulement quelques-uns d’entre eux est connu, FRB 121102 et FRB 180916, qui sont répétés périodiquement ; le reste n’a été vu qu’une seule fois.

Mais en janvier 2020, les astronomes ont découvert un sursaut complètement différent des précédents. Il vient de la constellation de la Grande Ourse. Pour déterminer exactement de quelle région de la galaxie il provenait, les scientifiques ont synchronisé le travail d’une douzaine d’antennes réparties dans le monde appartenant au réseau européen VLBI, atteignant une résolution « équivaut à distinguer une personne marchant à la surface de la Lune », explique le chercheur cantabrique Benito Marcote.

Les observations ont déterminé que ces sursauts provenaient de la périphérie de la galaxie spirale voisine Messier 81 (M 81), à environ 12 millions d’années-lumière, le point le plus proche de la Terre d’où les FRB ont jamais émergé. Mais il y a plus : jusqu’à présent, tous les sursauts radio étudiés provenaient d’endroits où les étoiles sont jeunes et massives, et où se produisent des explosions de supernova.

Mais l’emplacement de ces FRB correspondait exactement à un amas globulaire d’étoiles très anciennes. Encore une fois, tout le contraire de ce qui a été vu jusqu’à présent.

« C’est incroyable de trouver ces sursauts radio rapides à l’intérieur d’un amas globulaire. C’est un endroit de l’Univers où l’on ne trouve que de vieilles étoiles. Alors que jusqu’à présent, nous n’avons trouvé des sursauts radio rapides que dans des endroits où les étoiles sont beaucoup plus jeunes. devait être autre chose. » souligne Kenzie Nimmo, auteur principal de l’article sur l’astronomie de la nature.

Les auteurs pensent qu’une explication possible serait que ces sursauts étaient associés à des magnétars, qui sont les restes qui peuvent laisser les étoiles après avoir explosé en supernovae.

Cependant, « Les magnétars sont brillants et jeunes, et ne sont généralement pas entourés de vieilles étoiles. Donc, si ce que nous regardons ici est vraiment un magnétar, alors il ne peut pas s’être formé à partir d’une jeune étoile qui explose. Il doit y avoir un autre moyen.  » , met en garde Jason Hessels de l’Université d’Amsterdam et co-auteur de l’étude.

Les astronomes pensent que la source de ces explosions pourrait être quelque chose qui a été théorisé mais pas vu : un magnétar qui s’est formé lorsqu’une naine blanche est devenue suffisamment massive comme s’il s’effondrait sous son propre poids.

Pour Marcote, cette enquête se résume en une surprise: « que les FRB n’ont pas besoin d’être dans les sites de jeunes stars », et une confirmation : « différents types d’objets remplissent les conditions nécessaires pour les produire ». En conclusion : les FRB restent « casser tous les stratagèmes », conclut.

Nous devrons attendre de futures observations de ce système et d’autres pour nous aider à savoir si cet objet est vraiment un magnétar inhabituel, ou autre chose, comme un pulsar inhabituel ou un trou noir. Pour le moment, les sursauts radio rapides continuent étant l’un des grands mystères de l’univers.