Le signal radio le plus mystérieux du ciel continue de fasciner les astronomes

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Un objet inconnu situé dans une galaxie lointaine émet de puissantes bouffées d'ondes radio de façon aléatoire. De nouvelles observations laissent penser qu'il se situe dans un environnement magnétique extrême.

C'est de loin le signal radio le plus énigmatique du ciel. Une source non-identifiée émet de façon erratique des bouffées de quelques millisecondes extrêmement intenses d'ondes radio. Repéré en 2012, ce signal a été baptisé FRB121102 (FRB pour «fast radio burst», littéralement «sursaut radio rapide»). S'il n'est pas facile d'identifier des phénomènes qui peuvent émettre des ondes radios de façon aussi intense sur des périodes aussi courtes, il est encore plus compliqué de trouver un scénario plausible capable d'expliquer leur répétition aléatoire.

À ce jour, les astronomes ont dénombré plus d'une centaine de ces hoquets. «Les analyses fréquentielles n'ont toujours pas permis de déceler la moindre forme de périodicité, même cachée», rappelle Fabrice Mottez, astrophysicien au Laboratoire Univers et Théories (LUTH) de l'Observatoire de Paris. «Il peut parfois se produire plusieurs sursauts pendant la même minute, puis plus rien pendant des jours, des semaines, voire des mois.»

La Une du journal Nature sur les nouvelles observations de FRB121102.

Une équipe d'astronomes publie aujourd'hui dans Nature(qui en fait sa Une) de nouvelles observations qui renforcent encore un peu plus son caractère exceptionnel. Au total, l'équipe internationale dirigée par des chercheurs de l'Institut néerlandais de radioastronomie a détecté 18 nouveaux sursauts (16 avec le radiotélescope d'Arecibo à Porto Rico, 2 avec le Green Bank Telescope en Virginie-Occidentale).

Mais ils ont surtout mesuré pour la première fois leur «polarisation», c'est-à-dire la direction dans laquelle l'onde «vibrait». Ils ont remarqué que cette polarisation «tournait» en fonction de la fréquence étudiée. Un phénomène assez classique lié au passage de ces ondes radios dans un champ magnétique. Sauf que dans ce cas précis, la polarisation tourne 10.000 fois plus vite que d'ordinaire.

«Plus de théories que de théoriciens»

«Quelle que soit la source du signal, elle se situe dans un environnement magnétique particulièrement extrême», souligne Philippe Zarka, radioastronome à l'Observatoire de Paris. Les auteurs évoquent par exemple le voisinage d'un trou noir supermassif. «Ce n'est pas incohérent avec les travaux publiés l'année passée qui avaient permis d'identifier la galaxie d'où provient le signal», décrypte Fabrice Mottez. «Il se trouve qu'elle émet un signal radio continu, bien plus ténu, qui laisse penser qu'elle abrite un trou noir central actif.»

Une autre hypothèse serait que le signal est émis par un «magnétar», une étoile extrêmement dense qui possède un champ magnétique très intense. «Il faudrait néanmoins qu'elle tourne très vite sur elle-même, plusieurs milliers de fois par seconde, pour expliquer une telle polarisation. Ce serait du jamais vu», poursuit l'astrophysicien.

Les théoriciens vont sans nul doute se pencher dans les semaines et les mois à venir sur ces nouvelles données pour tenter d'affiner leurs modèles. «À ce jour, il existe plus de théories que de théoriciens!», s'amuse Fabrice Mottez, qui avec son collègue Philippe Zarka, s'attache d'ailleurs à mettre à jour leur explication du phénomène. Mais aucune ne colle encore parfaitement avec les observations. L'enquête astronomique se poursuit.