Un signal pas comme les autres…
Derrière ce nom de code se cache un sursaut radio rapide qui va bouleverser l’étude du phénomène. Tout commence en 2014 lorsque Laura Spitler, chercheuse à l’Institut Max Planck de Radioastronomie (Bonn, Allemagne), découvre un FRB dans la constellation d’Auriga, dans le cadre de la campagne d’observation PALFA. C’est à l’époque une nouvelle preuve de l’existence des FRBs. Mais le plus surprenant reste à venir… En 2015, Paul Scholz, alors doctorant à l’université McGill (Montréal, Canada), passe au crible les données du télescope d’Arecibo et découvre un signal qui lui semble familier. Il s’agit en fait du FRB 121102 déjà découvert par Laura Spitler ! A partir de ce moment, des observations dans la même direction permettent de mettre en évidence encore d’autres itérations de ce signal. Pour les scientifiques, il n’y a plus de doute, ils viennent bien de découvrir le premier FRB qui se répète (1) . Depuis 2015, 11 occurrences de ce signal ont été observées.
« Il y aura un avant et un après. Cela avait été la même chose pour les sursauts gammas, avec la première mesure de décalage spectral en 1997 »
Heino Falcke
Les mystérieux flashs radio localisés, (2017, 23 février), La Recherche, n°521
Le VLA est un ensemble de plusieurs télescopes identiques pouvant être commandés simultanément.
Une avancée dans la connaissance de FRB121102 : identification de la source (2)
Plus récemment, une campagne d’observations de près de 6 mois menée à l’aide du Karl Jansky Very Large Array (Nouveau-Mexique), et combinée à des observations du télescope Gemini North (Hawaï) et du réseau européen VLBI, a permis de trouver la source probable de FRB121102. Il s’agit d’une petite galaxie à une distance d’environ 3 milliards d’années-lumière. Cette galaxie est assez pauvre en étoiles ce qui a surpris les chercheurs qui s’intéressent particulièrement à des hypothèses faisant intervenir des étoiles à neutrons et des pulsars. Mais les observations prolongées de ce FRB ont mis en évidence non pas une mais deux sources, séparées de moins de 500 pc (parsec, voir les unités en astrophysique). L’une est continue, l’autre émet des flashs. Il est à ce jour impossible de savoir si ces deux sources sont reliées, si elles ne constituent en fait qu’un seul objet, ou bien si elles sont totalement isolées.
LE FRB 121102 est-il une exception ?
FRB121102 est à ce jour le seul FRB connu qui se répète. La grande question qui agite la communauté scientifique est donc de savoir s’il existe un seul type de FRB, auquel cas il semblerait logique que tous les FRBs se répètent (dans des intervalles de temps plus ou moins grands) ou bien s’il y a plusieurs types de FRBs correspondant à différentes sources. Le fait que ce signal se répète dans le temps semble en tout cas suggérer que sa source est toujours active et donc qu’il ne s’agit pas d’un phénomène cataclysmique unique, mais plutôt d’un phénomène périodique. Cependant, les chercheurs sont toujours très prudents avant de prendre position lorsqu’ils publient une hypothèse (voir les différentes hypothèses), et font attention à ne pas généraliser à partir d’une seule observation. Même alors, ils attendent que leur théorie soit passée au crible avant toute affirmation définitive. (en savoir plus sur l’évaluation des hypothèses)
Et si le FRB121102 permettait d’en apprendre plus sur la masse du photon…
On dispose aujourd’hui de plus en plus d’informations sur le FRB121101. Sa DM (pour Dispersion Measure en anglais, voir le lexique) est en effet à présent connue avec précision, tout comme son décalage vers le rouge et sa galaxie d’origine. Un des intérêts de ces données pourrait être d’acquérir de nouvelles certitudes sur la masse du photon. Dans la plupart des théories, on considère cette particule comme sans masse, mais certains ne sont pas convaincus de cela. Plusieurs expériences ont été menées avec pour but de trouver une majoration de cette masse, sans affirmer pour autant qu’elle est nulle. Or il s’avère que la DM du FRB 121102 pourrait permettre de préciser cette majoration. Étant donné que le plasma et les photons contribuent de manière différente à la DM, et qu’il est en principe possible de distinguer ces deux contributions, il serait possible d’approcher la masse du photon. C’est ce que Luca Bonetti, chercheur à l’Université d’Orléans, et d’autres scientifiques, tentent de faire (Bonetti L., Ellis J., et al, (2017, 9 mars), FRB 121102 casts new light on the photon mass). Le FRB121102 n’a donc pas fini de faire parler de lui, et ouvre la porte à une multitude de perspectives d’utilisation des FRBS. Au delà de la simple curiosité scientifique, ce phénomène pourrait avoir diverses applications pour faire progresser la physique moderne. De nombreuses expériences et possibilités de mesures sont donc imaginées par les chercheurs. (en savoir plus sur ces perspectives d’avenir)
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(1) SPITLER L. G., SHOLZ P., et al, (2016, 10 mars) A repeating Fast Radio Burst. Nature, n°531, p.202
(2) CHATTERJEE S. (2017, 5 janvier) A direct localization of a Fast Radio Burst and its host. Nature, n°541, p.58