SURSAUT RADIO RAPIDE

D’une durée extrêmement brève (quelques millièmes de seconde), les sursauts radio rapides (FRB pour fast radio bursts) ont longtemps échappé à la vigilance des astronomes. Depuis 2007, année de leur découverte, quelques dizaines de signaux de ce type ont été observés ou retrouvés dans les archives. Sur la totalité du ciel, on estime à quelques milliers le nombre de FRB par jour. Les recherches menées depuis leur découverte ont permis de prouver leur origine cosmique, et de très nombreux indices seraient en faveur d’une origine lointaine des sources émettant ces ondes radio. Malgré de nombreuses campagnes d'observations, les manifestations en lumière visible ou en rayons X et gamma des phénomènes responsables de ces FRB n’ont pas été mises en évidence. Cela est très étonnant car les événements de haute énergie permettant une observation sur de très grandes distances sont généralement des sources intenses de rayonnement X et gamma. Malgré de nombreuses tentatives d'explication par les théoriciens, l'origine des FRB demeure mystérieuse.

La découverte des FRB par des radioastronomes

L'observation des ondes radio en provenance du ciel est une formidable mine d'informations sur les phénomènes cosmiques. Les nuages d'hydrogène de notre galaxie et le Soleil ont été les premières sources identifiées. On observe aussi des émissions radio provenant des planètes du système solaire (dont la Terre), d'étoiles, de la matière tombant dans des trous noirs, ou d'astres très petits et très énergétiques comme les pulsars. Ces derniers sont des étoiles en fin de vie essentiellement formées de neutrons, d'environ une masse solaire, mais d'un rayon ne dépassant pas vingt kilomètres, ettournant sur elles-mêmes en moins d'une seconde. On les a découverts en 1967 grâce à leurs émissions radio ; les télescopes actuels permettent leur observation, ce qui ne paraissait pas envisageable à cette époque.

Les ondes radio cosmiques varient sur des échelles de temps très variables : celles des trous noirs fluctuent à l'échelle de mois ou de jours au gré de ce qui y tombe ; les émissions des pulsars sont modulées par la rotation rapide de l'étoile, on observe donc des signaux se répétant périodiquement.

En 2007, Duncan Lorimer et ses collègues de l'observatoire de Parkes, en Australie, ont cherché des signaux très courts, se produisant éventuellement une seule fois. Ils n'avaient pas d'idée préconçue sur ce qu'ils cherchaient. Ils découvrirent deux types de signaux. L'un était d'origine terrestre. L'autre semblait avoir une origine cosmique, mais avec une caractéristique très étonnante : l'analyse selon les méthodes classiques développées pour l'étude des pulsars (analyse dite standard) indiquait une provenance très lointaine, au sein d’une galaxie distante de plus d’un milliard d'années-lumière. Or seuls les signaux radio brefs en provenance de notre galaxie – et donc de sources situées à moins de 30 000 années-lumière – avaient jusqu’alors été reçus. Il faut beaucoup d'énergie, comme lors d’une explosion d'étoile, pour émettre des ondes radio détectables d'aussi loin ; et l'on s'étonnait de ne pas observer ces explosions également en lumière visible ou en rayons X et gamma.

On développa de nombreuses hypothèses sur ces deux types de signaux. Pour les premiers, d'origine terrestre, nommés perytons, il s'agissait de savoir s'ils étaient naturels ou artificiels. Une astronome de Parkes découvrit qu'ils étaient causés par les fours à micro-ondes de la cantine de l'observatoire, lorsqu'on ouvrait la porte tandis qu'ils fonctionnaient ! Le sujet fut clos, avec quelques ricanements dans la presse d'autant moins justifiés que l'origine terrestre des perytons était certifiée dès les premières[...]