(Laboratoire de recherche en astronomie optique-infrarouge de la NSF/Observatoire Gemini/AURA) L'une des caractéristiques déterminantes des mystérieux signaux de l'espace lointain que nous appelons rafales radio rapides c'est qu'ils sont imprévisibles. Ils rotent à travers le cosmos sans rime ni raison, sans motif perceptible, ce qui les rend incroyablement difficiles à étudier.
Maintenant, pour la première fois, les astronomes ont trouvé un rafale radio rapide ( FRB ) qui se répète selon un cycle régulier.
Tous les 16,35 jours, le signal nommé FRB 180916.J0158+65 suit un schéma similaire. Pendant quatre jours, il crachera une rafale ou deux toutes les heures. Puis il se tait pendant 12 jours. Puis tout se répète.
Les astronomes de la collaboration canadienne de l'Expérience canadienne de cartographie de l'intensité de l'hydrogène (CHIME) ont observé ce cycle pendant un total de 409 jours. Nous ne savons pas encore ce que cela signifie; mais cela pourrait être une autre pièce dans l'énigme compliquée des FRB. La recherche a été téléchargée sur le serveur de préimpression arXiv , où il attend l'examen d'autres experts dans le domaine.
Il est facile de devenir quelque peu obsédé par les sursauts radio rapides, un mystère spatial fascinant qui a jusqu'à présent défié toute tentative d'explication complète.
Pour récapituler, les FRB sont des éruptions de rayonnement extrêmement énergétiques dans le spectre radio qui ne durent que quelques millisecondes au maximum. Dans ce laps de temps, ils peuvent décharger autant de puissance que des centaines de millions de soleils .
La plupart d'entre eux étincellent une fois, et nous ne les avons plus jamais détectés. Cela rend assez difficile le suivi de ces sursauts jusqu'à une galaxie source. Certains FRB crachent des fusées éclairantes radio répétées, mais de manière extrêmement imprévisible. Ceux-ci sont plus faciles à suivre dans une galaxie, mais jusqu'à présent, cela ne nous a pas beaucoup rapprochés d'une explication.
L'année dernière, la collaboration CHIME a annoncé qu'elle avait détecté huit nouveaux sursauts radio rapides répétés, portant le nombre total de répéteurs à 10 sur plus de 150 sources FRB. (Un autre papiera récemment porté ce total à 11.)
FRB 180916.J0158+65 faisait partie des huit répéteurs inclus dans le transport de l'année dernière ; à part ses rafales répétées, au départ, il ne semblait rien de spécial. Mais alors que l'expérience CHIME continuait à regarder le ciel, un schéma a émergé.
C'est passionnant, car cela offre de nouvelles informations qui peuvent être utilisées pour essayer de modéliser ce qui pourrait causer FRB 180916.J0158+65.
'La découverte d'une périodicité de 16,35 jours dans une source FRB répétitive est un indice important sur la nature de cet objet', les chercheurs ont écrit dans leur article .
D'autres objets qui démontrent une périodicité ont tendance à être des systèmes binaires - étoiles et trous noirs . La période de 16,35 jours pourrait être la période orbitale, l'objet FRB ne faisant face à la Terre que pendant une certaine partie de l'orbite.
FRB 180916.J0158+65 est l'un des rares FRB qui ont remonte à une galaxie. C'est à la périphérie d'une galaxie spirale à 500 millions d'années-lumière , dans une région de formation d'étoiles. Cela signifie un supermassif trou noir est peu probable, mais un trou noir de masse stellaire est possible.
'La seule contrainte sur la période orbitale permet encore plusieurs ordres de grandeur de gamme de masse compagnon parmi les binaires d'objets compacts de masse stellaire connus : de soi-disant 'veuve noire' systèmes binaires, constitués d'une étoile de faible masse et d'un puissant milliseconde presser dont le vent ablate le compagnon (bien que généralement avec des périodes orbitales de quelques heures), à des étoiles O / B massives avec des orbites de pulsar compagnons très excentriques, ' les chercheurs ont écrit .
Alternativement, les vents de l'objet compagnon, ou les perturbations de marée d'un trou noir, peuvent bloquer périodiquement d'une manière ou d'une autre le rayonnement FRB.
On ne peut pas non plus exclure que la source FRB soit un objet unique et solitaire tel qu'un magnétar ou un pulsar à rayons X, bien que les chercheurs notent que cette explication est un peu plus difficile à concilier avec les données. C'est parce que ces objets ont une rotation oscillante qui produit une périodicité, et aucun n'est connu pour osciller aussi lentement.
Et la radio pulsars qui ont des intervalles périodiques de plusieurs jours sont des ordres de grandeur plus faibles que les FRB. C'est donc encore un mystère.
Mais rappelles-toice 11e répéteur dont nous avons parlé plus tôt? Il a été trouvé provenant d'un FRB que les astronomes pensaient être unique; ses répétitions étaient tout simplement trop faibles pour l'équipement qui avait initialement été utilisé pour les rechercher.
Cela suggère que beaucoup plus de FRB pourraient se répéter, mais en dehors de notre plage de détection. Et le fait que FRB 180916.J0158+65 semble plus ou moins identique aux autres FRB pourrait signifier que d'autres FRB répétitifs sont également sur un cycle - nous n'avons tout simplement pas encore détecté ces cycles.
Donc, la prochaine étape serait, bien sûr, de continuer à regarder FRB 180916.J0158 + 65 pendant un moment. Mais il serait également assez intéressant d'essayer de voir si la périodicité peut également être détectée dans d'autres rafales.
'Les observations futures, à la fois d'intensité et polarimétriques, et à toutes les bandes d'ondes, pourraient faire la distinction entre les modèles et sont fortement encouragées', les chercheurs ont écrit , 'ainsi que les recherches de périodicités dans d'autres répéteurs, pour voir si le phénomène est générique'.
La recherche est disponible sur arXiv devant examen par les pairs .