La recherche la plus sensible à ce jour pour une source radio persistante associée à une explosion radio rapide (FRB) extrêmement brillante et non répétée n'a donné aucun résultat, rétrécissant considérablement la gamme des explications possibles de ces mystérieux phénomènes cosmiques.
Une équipe de recherche conjointe de l'Observatoire astronomique de Shanghai de l'Académie chinoise des sciences (CAS) et de l'Université des sciences et de la technologie de la Chine a utilisé le très grand tableau pour rechercher des émissions radio potentielles persistantes du FRB 20250316a, l'une des rafales non répétées les plus brillantes jamais détectées.
Les résultats, publiés dans Les lettres de journal astrrophysiqueFournissez une limite supérieure stricte encore sur les émissions radio persistantes d'un FRB non répétitif.
Les éclats radio rapides sont parmi les phénomènes les plus énergiques de l'univers, libérant autant d'énergie en millisecondes que le soleil le produit en jours. Depuis leur découverte il y a plus de dix ans, les astronomes ont identifié deux classes distinctes: répéter des rafales qui clignotent plusieurs fois du même endroit et des rafales non répétées qui n'apparaissent qu'une seule fois.
Une question clé est de savoir si ces différents types découlent de processus physiques fondamentalement différents. Un indice majeur réside dans la question de savoir si les sources FRB sont associées à des émissions radio persistantes entre les rafales. Certains FRB répétitifs présentent de telles sources persistantes, ce qui pourrait indiquer une activité continue dans leur environnement local. Cependant, pour les FRB non répétés, cette question est restée largement restée sans réponse en raison de l'extrême sensibilité requise pour la détection.
Le FRB 20250316A a fourni un cas de test idéal. La rafale était à la fois exceptionnellement brillante et relativement à proximité, permettant la recherche même la moindre émission persistante. En utilisant des observations prises dans le mois suivant l'éclatement, les chercheurs ont atteint une sensibilité sans précédent, fixant ainsi une limite supérieure de 2,8 micro Jansky (1 sigma) à 15 GHz, conformément aux observations indépendantes par la collaboration canadienne de la cartographie de l'intensité de l'hydrogène (chime) à 9,9 GHz environ deux mois après l'éclatement.
« Cette non-détection est en fait un résultat intéressant », a déclaré le professeur Tao, premier auteur de l'étude. « Nous pouvons désormais exclure plusieurs modèles théoriques qui prédisent des sources radio lumineuses et persistantes autour des FRB non répétés. L'environnement semble beaucoup plus« plus propre »que certaines théories suggérées.»
Plus précisément, les résultats éliminent les modèles magnétar-nébule, une explication principale pour certains FRB répétitifs, comme une option viable pour cette rafale non répétée. Au lieu de cela, ils favorisent des scénarios tels que les fusions d'étoiles à neutrons ou les fusées géantes à partir de magnétars isolés plus évolués, qui se produisent dans des environnements à basse densité, il est peu probable qu'il produise des émissions radio durables.
Ce travail représente une étape cruciale pour comprendre si les FRB répétitifs et non répétitifs découlent de mécanismes physiques distincts, une question qui a des implications importantes pour notre compréhension de la physique extrême dans l'univers. Comme de plus grands échantillons de FRB sont découverts et étudiés avec une précision croissante, les astronomes se rapprochent de la résolution de l'un des puzzles les plus intrigants des astrophysiques modernes.
