Un nouveau télescope canadien repère une seconde répétition de Fast Radio Burst

Fast Radio Bursts ont été découverts il y a une dizaine d'années et sont restés énigmatiques depuis. En quelques millisecondes, nous n’avons aucune idée de ce qui libère une quantité énorme d’énergie aux fréquences radio. Avec une seule exception qui lance des rafales radio répétées, les sources ne sont plus jamais entendues.

Face à une telle énigme, le mantra scientifique standard s'applique: nous avons besoin de plus de données. Ainsi, en moins d’une décennie, les radiotélescopes ont été conçus et construits pour identifier davantage d’événements de ce type. La dernière entrée, CHIME (pour l'expérience canadienne de cartographie de l'intensité de l'hydrogène), vient tout juste d'être construite, mais ses constructeurs ont commencé à le faire faire de la science alors qu'il était encore en construction. Et CHIME a rapidement porté ses fruits en identifiant les rafales rapides de radio rapide les plus proches et les plus basses jamais trouvées, ainsi que le deuxième exemple de source répétée.

Un carillon en cours

À quel point le nouveau télescope était-il inachevé? "De nouveaux racks de nœuds de calcul ont été installés et le nombre de nœuds en fonctionnement, et donc de faisceaux dans le ciel, varie chaque jour", selon ses scientifiques. "De plus, le nombre de nœuds de calcul fonctionnant dans le corrélateur, et donc la couverture en fréquence, variait également quotidiennement." Les choses étaient telles que les données d'une rafale radio rapide ont été perdues, ne laissant aux scientifiques que des détails provenant de leurs métadonnées, comme quand et approximativement l'endroit où elles se sont produites.

Malgré le chaos, 13 découvertes rapides de radios ont été découvertes. Étant donné que CHIME est sensible aux fréquences de rayonnement inférieures à celles des télescopes précédents, il a découvert que des rafales radio rapides apparaissent à des fréquences plus basses que celles connues auparavant. Bien que cela semble être une découverte banale, connaître la gamme de fréquences dans laquelle apparaissent ces éléments pourrait en fin de compte nous renseigner sur les processus physiques qui les produisent.

On pense que les longueurs d'ondes produites par ces événements commencent au début de manière relativement bien définie, mais qu'elles s'étalent sur une plus longue distance par des interactions avec les médias interstellaires et intergalactiques lors de leur transit vers la Terre. CHIME a identifié une rafale radio rapide présentant la dispersion la plus faible jamais découverte, suggérant que sa source est la plus proche de la Terre.

Faire le mien un sextuple

Mais la découverte la plus significative à ce jour est peut-être FRB 180814.J0422 + 73. Contrairement à toutes les autres sources découvertes jusqu'à présent par CHIME, cet objet a généré des rafales répétées. Six ont été identifiées dans les données recueillies lors de la mise en service de l'instrument. Auparavant, parmi les dizaines identifiées, un seul autre avait produit plusieurs rafales, malgré le nombre croissant d'enquêtes recherchant ces objets. Cela commençait à ressembler au seul exemple, FRB 121102, qui pourrait être un objet anormal, mais cela suggère qu'il peut être simplement rare. La nouvelle a été identifiée en partie parce qu’elle était assez proche du pôle Nord de la Terre pour apparaître dans le champ de vision de CHIME deux fois par jour.

Il n'est toujours pas clair si les deux répéteurs représentent une classe d'objets distincte de ceux qui produisent une seule rafale. Mais comme dans l'exemple précédent, le nouveau répéteur montre que toutes les rafales ne sont pas nécessairement les mêmes, malgré ce qu'un seul objet produit probablement. Différentes rafales peuvent être centrées sur différentes fréquences, tandis que des rafales individuelles peuvent voir leur dérive de fréquence la plus importante en l'espace de quelques millisecondes. De plus, l'intensité de la rafale dans le temps peut différer; certains atteignent un seul sommet, tandis que d'autres ont une structure plus compliquée.

Les auteurs font une comparaison entre certaines de ces propriétés et celles des émissions produites par les sursauts radio solaires, qui sont le produit de plasmas accélérés par choc. Il se peut que des rafales radio rapides soient produites par des chocs similaires se produisant à une échelle considérablement plus grande.

L’équipe CHIME a vérifié l’emplacement de la rafale, mais elle n’a rien vu de particulièrement évident dans cette zone du ciel. On estime que la source est à environ 1,6 milliard d'années-lumière, donc voir les détails de ce qui se passe ne sera pas facile dans tous les cas.

Bien que ces données préliminaires ne fournissent pas une indication claire de ce que sont des rafales radio rapides, CHIME donne une raison d’optimisme quant au respect du mantra "nous avons besoin de plus de données". CHIME est à présent entièrement mis en service et utilisera les données à plein temps et avec le champ de vision complet de l'instrument.

La nature, 2019. DOI: 10.1038 / s41586-018-0867-7, 10.1038 / s41586-018-0864-x (À propos des DOI).