Un flash brillant d'ondes radio de 3 milliards d'années après le Big Bang illumine les parties de l'univers que les astronomes ne peuvent normalement pas voir
Les magnétars, qui sont une sorte d'étoile à neutrons, peuvent être la source des rafales radio rapides
Un étrange éclair de lumière depuis le début de l'univers pourrait aider les astronomes à cartographier le gaz difficile à voir entre les galaxies, comme un flashbulb dans une pièce sombre.
Les rafales radio rapides (FRB) sont des explosions extrêmement courtes mais puissantes de lumière radio-fréquence qui ont perplexe les astronomes depuis leur première repération en 2007. Une théorie principale est qu'elles sont produites par des étoiles à neutrons extrêmement magnétiques, appelées magnétars. Mais parce que nous ne connaissons que quelques milliers d'exemples dans l'univers entier, avec la plupart venant de galaxies relativement proches de la Voie lactée, il y a beaucoup de choses que nous ne comprenons pas à leur sujet.
Maintenant, Manisha Caleb à l'Université de Sydney, en Australie, et ses collègues ont repéré un FRB extrêmement éloigné qui est originaire d'une galaxie qui existait seulement 3 milliards d'années après le début de l'univers, qui a des milliards d'années de plus que le détenteur record précédent.
Caleb et son équipe ont repéré la rafale, appelée 20240304b, en utilisant le radiotélescope Meerkat en Afrique du Sud en mars 2024 et ont suivi la source avec des observations du télescope spatial James Webb. Ils ont découvert que le flash provenait d'une petite galaxie faible qui semblait relativement jeune au moment où le FRB a été émis et avait formé ses étoiles rapidement.
«C'est incroyablement loin», explique Jason Hessels à l'Université d'Amsterdam aux Pays-Bas. Le FRB 20240304b vient d'une époque de l'univers appelé Cosmic Noon, lorsque le taux de formation de nouvelles étoiles était à son apogée. Ceci, avec le jeune âge de la galaxie à l'époque, pourrait suggérer que ce FRB, et au moins d'autres, provient de jeunes stars qui venaient d'exploser dans les supernovae et se sont effondrées dans des magnétars, explique Hessels.
L'une des raisons pour lesquelles les astronomes s'intéressent aux FRB est que l'univers est plein de gaz ionisé, qui a perdu ses électrons en raison du rayonnement produit par les étoiles. Ce gaz constitue la grande majorité de toutes les matières dans l'univers, et la compréhension de sa distribution est essentielle pour déterminer la formation d'objets plus gros, comme les étoiles et les galaxies. Mais il est difficile de voir à moins qu'il y ait une source de lumière qui le traverse, comme un FRB.
«Ce flash brillant illumine tout le matériau ionisé entre nous et où le flash est originaire, vous pouvez donc l'utiliser pour cartographier le gaz et les champs magnétiques qui se trouvent entre les étoiles et les galaxies», explique Hessels.
Parce que le FRB 20240304b a été actif à une époque de l'histoire de l'univers lorsque les premières étoiles se formaient et ionisaient le gaz autour d'eux, nous pouvons l'utiliser pour construire une chronologie lorsque ces étoiles se sont allumées pour la première fois, explique Anastasia Fialkov à l'Université de Cambridge. Et cela ne s'améliorera que si nous trouvons des FRB encore plus éloignés.
