Un nouveau sursaut radio à répétition rapide (FRB) a été identifié dans une galaxie naine. Le FRB nouvellement découvert a des caractéristiques similaires à celui classé en premier, mais certaines différences suggèrent un cadre cosmique différent.

Le premier FRB a été découvert en 2007 et a été nommé « Lorimer burst », mais l’origine exacte de beaucoup d’entre eux est encore inconnue.

Les sursauts radio rapides sont des impulsions de rayonnement électromagnétique de radiofréquence. Les émissions radio ont des durées de l’ordre de quelques millisecondes ou plus rapides et montrent le délai entre les rafales (une mesure de dispersion) caractéristique des pulsars radio. Ils peuvent être utilisés comme outils pour étudier le matériau entre les galaxies, le milieu intergalactique, mais certains peuvent être mieux adaptés pour sonder les vastes gouffres entre les galaxies, en fonction de l’emplacement du FRB.

Publication leurs résultats en La nature, des chercheurs de l’Académie chinoise des sciences ont détecté un nouveau FRB, nommé FRB 20190520B, et identifié sa galaxie hôte, la galaxie naine connue sous le nom de J160204.31−111718.5. La galaxie naine a un redshift relativement faible de z = 0,241, correspondant à une distance de la Terre d’environ 3 000 millions d’années-lumière.


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Le nouveau FRB a été détecté avec le télescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST) de la Chine, le plus grand radiotélescope à antenne parabolique au monde, en mode de balayage de dérive dans le cadre du Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS) en 2019. .

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FRB 20190520B présente de nombreuses similitudes avec le sursaut Lorimer, mais ses propriétés uniques suggèrent qu’il habite un environnement cosmique différent de celui des autres sources FRB.

auteur correspondant du La nature article, le Dr Di Li, astrophysicien à l’Académie chinoise des sciences, s’est entretenu avec Cosmos sur les conclusions de l’équipe.

La source de l’éclatement de Lorimer n’a plus jamais été «entendue», malgré le «volume» initial du signal et des efforts importants pour le retrouver. Environ 500 sources FRB distinctes ont été identifiées, mais seulement environ 5% éclatent à plusieurs reprises », explique Li.

Pour identifier la galaxie hôte du nouveau FRB, l’équipe a superposé ses observations de radiofréquence sur une image optique obtenue à l’aide du télescope Canada-France-Hawaï/MegaCam. Et voilà, ils ont pu identifier la galaxie d’origine du FRB.

En (b), l’image en bande J infrarouge Subaru/MOIRCS montre l’émission uniquement à l’emplacement du pic du profil de lumière optique de la galaxie hôte. La boîte est une région qui coïncide avec la boîte en a. En (c), l’image radio VLA montre une source persistante compacte à l’emplacement FRB. Crédit : D. Li et al.

Les auteurs écrivent que « bien que les contributions de la galaxie hôte à la mesure de diffusion semblent être faibles pour la plupart des FRB », il existe au moins un cas où des propriétés extrêmes de la galaxie hôte ont modifié la mesure de diffusion du FRB.

Li dit que les FRB peuvent nous renseigner sur le milieu intergalactique en interagissant avec les particules entre les galaxies. « Le signal radio sera diffusé par des électrons intergalactiques. Une telle dispersion produira un chirp dans le signal de salve, c’est-à-dire le retard d’arrivée des fréquences inférieures de la même salve. En mesurant le niveau de retard, on peut estimer la densité électronique impliquée, donnant ainsi un aperçu de cet important composant de la matière cosmique. »

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FRB 20190520B semble être un autre cas où la galaxie hôte déforme la mesure de diffusion. Sa galaxie hôte a sa propre source radio concurrente, et sa mesure de diffusion est presque d’un ordre de grandeur plus grande que les autres galaxies hôtes FRB.

« FRB 20190520B a la densité électronique confirmée la plus élevée de tous les environnements FRB. Avec le premier FRB répété connu, le FRB 20190520B n’est que le deuxième FRB source avec une contrepartie de source radio persistante. Ils pourraient représenter la jeunesse de tous les FRB dans une image évolutive. Il apporte également une éventuelle correction en rapportant la dispersion du signal au milieu intergalactique. Pour certaines sources, la contribution locale peut dépasser celle du milieu intergalactique », explique Li.

Les auteurs disent que c’est une raison de croire que détailler les propriétés d’autres sursauts radio rapides devra impliquer d’examiner l’environnement dans lequel ils vivent.

« Par conséquent, la prudence est de mise dans la déduction des décalages vers le rouge pour les FRB sans identifications précises des galaxies hôtes », écrivent-ils.

« Les répéteurs actifs sont particulièrement utiles pour la recherche FRB, car ils permettent des observations de suivi plus efficaces. Le nombre de répéteurs actifs reste à un seul chiffre. Le FRB 20190520B est jusqu’à présent le seul à être actif de manière persistante, c’est-à-dire qu’il ne « dort » jamais. Le célèbre premier répéteur, FRB 20121102A, par exemple, peut être extrêmement diligent lorsqu’il est actif, mais on le voit ensuite « s’éteindre » pendant des mois. FRB n ° 20190520B », explique Li.

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Li dit qu’il espère que les astronomes pourront déterminer l’origine des FRB dans un proche avenir. « Le Saint Graal dans ce domaine est la capture systématique de multiples longueurs d’onde d’événements explosifs. Compte tenu du rythme des progrès dans ce domaine, nous pouvons converger vers une image cohérente de l’origine astronomique des FRB d’ici quelques années. »