Les astronomes détectent le sursaut radio rapide le plus éloigné à ce jour

La découverte de l’éclatement, nommé FRB 20220610A, a été faite en juin de l’année dernière par le radiotélescope ASKAP en Australie. [1] et cela a battu de 50 pour cent le précédent record de distance de l’équipe.

“Grâce à la gamme de paraboles d’ASKAP, nous avons pu déterminer précisément d’où provenait l’explosion”, explique Stuart Ryder, astronome de l’Université Macquarie en Australie et co-auteur principal de l’étude publiée aujourd’hui dans Science. “Ensuite, nous avons utilisé [ESO’s VLT] au Chili pour rechercher la galaxie source, [2] trouvant qu’elle est plus ancienne et plus éloignée que toute autre source de FRB découverte à ce jour et probablement au sein d’un petit groupe de galaxies en fusion.

La découverte confirme que les FRB peuvent être utilisés pour mesurer la matière « manquante » entre les galaxies, offrant ainsi une nouvelle façon de « peser » l’Univers.

Les méthodes actuelles d’estimation de la masse de l’Univers donnent des réponses contradictoires et remettent en question le modèle standard de la cosmologie. “Si nous comptons la quantité de matière normale dans l’Univers – les atomes dont nous sommes tous constitués – nous constatons qu’il manque plus de la moitié de ce qui devrait s’y trouver aujourd’hui”, déclare Ryan Shannon, professeur à l’Université de Swinburne. Université de technologie d’Australie, qui a également codirigé l’étude. “Nous pensons que la matière manquante se cache dans l’espace entre les galaxies, mais elle est peut-être si chaude et diffuse qu’il est impossible de la voir avec les techniques normales.”

“Des sursauts radio rapides détectent cette matière ionisée. Même dans un espace presque parfaitement vide, ils peuvent “voir” tous les électrons, ce qui nous permet de mesurer la quantité de choses qui se trouvent entre les galaxies”, explique Shannon.

Trouver des FRB distants est essentiel pour mesurer avec précision la matière manquante dans l’Univers, comme l’a montré le regretté astronome australien Jean-Pierre (« J-P ») Macquart en 2020. « JP a montré que plus un sursaut radio rapide est éloigné, plus il est diffus. “Le gaz qu’il révèle entre les galaxies. C’est ce qu’on appelle maintenant la relation de Macquart. Certains sursauts radio rapides récents semblent rompre cette relation. Nos mesures confirment que la relation de Macquart s’étend au-delà de la moitié de l’Univers connu”, explique Ryder.

“Bien que nous ne sachions toujours pas ce qui cause ces sursauts d’énergie massifs, l’article confirme que les sursauts radio rapides sont des événements courants dans le cosmos et que nous pourrons les utiliser pour détecter la matière entre les galaxies et mieux comprendre la structure de l’Univers”, explique Shannon.

Le résultat représente la limite de ce qui est réalisable avec les télescopes aujourd’hui, même si les astronomes disposeront bientôt des outils nécessaires pour détecter des sursauts encore plus anciens et plus lointains, localiser leurs galaxies sources et mesurer la matière manquante dans l’Univers. L’observatoire international Square Kilometer Array construit actuellement deux radiotélescopes en Afrique du Sud et en Australie qui seront capables de détecter des milliers de FRB, y compris des radiotélescopes très éloignés qui ne peuvent pas être détectés avec les installations actuelles. L’Extremely Large Telescope de l’ESO, un télescope de 39 mètres en construction dans le désert chilien d’Atacama, sera l’un des rares télescopes capables d’étudier les galaxies sources des sursauts encore plus loin que FRB 20220610A.

Remarques

[1] Le télescope ASKAP appartient et est exploité par le CSIRO, l’agence scientifique nationale australienne, dans le pays de Wajarri Yamaji, en Australie occidentale.

[2] L’équipe a utilisé les données obtenues avec les instruments FOcal Réducteur et Spectrographe à faible dispersion 2 (FORS2), le X-shooter et l’Imageur à bande K à large champ de haute acuité (HAWK-I) sur le VLT de l’ESO. Les données de l’Observatoire Keck à Hawaï, aux États-Unis, ont également été utilisées dans l’étude.