18/07/2022 Un sursaut radio FRB atypique

Les astronomes du  Kavli Institute for Astrophysics and Space du Massachusetts Institute of Technology viennent de signaler avoir capté un Sursaut Radio Rapide (Fast Radio Burst) . venant d’une galaxie lointaine d’un type jamais rencontré à ce jour.

Les FRB sont des émissions radio extrêmement rapides qui ont été émises des milliards d’années précédemment et qui nous parviennent seulement maintenant. Leur origine est inconnue.

Nommé FRB 20191221A, le signal a duré jusqu’à trois secondes soit environ mille fois plus longtemps que les sursauts radio rapides typiques. Il était périodique avec des pics d’intensité émis régulièrement chaque fraction de secondes.

C’était la première fois qu’un FRB périodique était observé. Il proviendrait d’une galaxie ancienne située à 1 milliard d’années-lumière. Les chercheurs pensent que le signal serait issu d’émissions émises par deux types différents d’étoiles à neutrons appelés pulsars et magnétars.

Les étoiles à neutrons sont le résidu de l’effondrement gravitationnel d’une partie de la matière d’une étoile massive en fin de vie et explosant en supernova de type SN II. Il faut pour cela que sa masse dépasse les 8 à 10 masses solaires.

Un pulsar est un objet produisant un signal périodique allant de l’ordre de la milliseconde à quelques dizaines de secondes. Un pulsar serait une étoile à neutrons tournant très rapidement sur elle-même (période typique de l’ordre de la seconde voire de la millisecondes et émettant un fort rayonnement électro magnétique dans le sens de son axe.

Une magnétar ou étoile magnétique est une étoile à neutrons disposant d’un champ magnétique intense, qui émet des radiations électromagnétiques de haute énergie, comme les rayons X et gamma.

Dans le cas de FRB 20191221A, la source est entourée d’ « un nuage de plasma qui doit être extrêmement turbulent. »

Avec les sursauts rapides, en quelques millisecondes, c’est l’équivalent de l’énergie de 500 millions de soleils qui est émis.

Référence

Published: 

Sub-second periodicity in a fast radio burst

Nature volume 607, pages256–259 (2022)

Abstract

Fast radio bursts (FRBs) are millisecond-duration flashes of radio waves that are visible at distances of billions of light years1. The nature of their progenitors and their emission mechanism remain open astrophysical questions2. Here we report the detection of the multicomponent FRB 20191221A and the identification of a periodic separation of 216.8(1) ms between its components, with a significance of 6.5σ. The long (roughly 3 s) duration and nine or more components forming the pulse profile make this source an outlier in the FRB population. Such short periodicity provides strong evidence for a neutron-star origin of the event. Moreover, our detection favours emission arising from the neutron-star magnetosphere3,4, as opposed to emission regions located further away from the star, as predicted by some models5.

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