Un satellite chinois a découvert des signaux mystérieux dans l'univers

Le télescope chinois à modulation de rayons X durs (HXMT), le satellite scientifique spatial du pays également connu sous le nom d'Insight, a découvert qu'un signal de sursaut radio rapide (FRB) détecté l'année dernière provenait d'un magnétar dans la Voie lactée, ont annoncé le 19 février des scientifiques chinois. Selon les scientifiques, cette découverte marque une étape importante dans la compréhension de la nature du signal mystérieux émanant de l'univers.

La recherche a été menée conjointement par des scientifiques de l'Institut de physique des hautes énergies (IHEP) de l'Académie chinoise des sciences, de l'Université normale de Beijing, de l'Université du Nevada à Las Vegas, de l'Université Tsinghua et d'autres institutions. Les résultats ont été publiés dans le dernier numéro de Nature Astronomy.

En 2007, des scientifiques ont détecté des rafales d'ondes radio extrêmement puissantes dans le ciel qui ne duraient pas plus de quelques millisecondes. Le signal mystérieux est devenu connu sous le nom de FRB. Des dizaines de FRB ont été détectés au cours de la décennie suivante, et les astronomes ont essayé de comprendre ce qui cause ces FRB. Certains rapports ont même émis l'hypothèse qu'une civilisation extraterrestre aurait pu diffuser des FRB sur Terre.

Une théorie est que les FRB peuvent provenir de magnétars, un type d'étoile à neutrons. Toutes les étoiles à neutrons sont le noyau effondré d'une étoile morte, pas suffisamment massive pour devenir un trou noir, tandis que les magnétars ont également un champ magnétique incroyablement puissant.

Jusqu'en avril dernier, tous les FRB connus venaient de l'extérieur de la Voie lactée, ce qui les rendait presque impossible à étudier. Mais le 28 avril 2020, deux télescopes en Amérique du Nord, à savoir le Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) et le U.S. Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) ont capté une puissante rafale d'une milliseconde dans notre Voie lactée. Depuis, il a été nommé FRB 200428 et a été classé parmi les 10 meilleures percées scientifiques de 2020 par Science et Nature.

Le FRB 200428 était situé à environ 30 000 années-lumière, à peu près dans la même direction que le magnétar SGR J1935 + 2154. Le magnétar agissait lorsque le FRB 200428 a été détecté, émettant des salves de rayons X et gamma.

Bien que les scientifiques pensent avoir identifié l'origine de FRB 200428, une dernière pièce du puzzle est toujours manquante, nécessaire pour confirmer que SGR J1935 + 2154 a produit les sursauts radio.

« C'est par pur hasard que le télescope spatial chinois a capté le signal significatif », a déclaré Zhang Shuangnan, scientifique principal du HXMT, dans une interview accordée à Xinhua, ajoutant que le HXMT chinois avait temporairement modifié son plan d'observation en avril dernier pour se concentrer sur le SGR J1935 + 2154. Sept heures après l'envoi de la commande d'observation par le contrôle au sol, le HXMT a détecté un sursaut de rayons X très lumineux du SGR J1935 + 2154, soit environ 8,6 secondes avant le FRB 200428.

Selon M. Zhang, la différence de temps est cohérente avec le retard du signal radio dû au milieu interstellaire, indiquant que les sursauts de rayons X et radio proviennent de la même explosion, et il a constaté que deux pics du sursaut de rayons X sont les contrepartie haute énergie de FRB 200428. Comparé à d'autres télescopes spatiaux, HXMT a fourni les informations temporelles et spectrales les plus détaillées pour comprendre les FRB et les magnétars, a noté M. Zhang.

« La découverte n'est pas la fin des histoires de FRB, mais le début d'une nouvelle ère », a-t-il également noté.

Le satellite amélioré de synchronisation et de polarimétrie des rayons X (eXTP) développé par l'IHEP et de nombreuses autres institutions partenaires nationales et internationales, est entré dans la phase B (phase de conception), après plus de 10 ans d'étude préliminaire et de développement technologique clé, a ajouté M. Zhang. Il permettra aux scientifiques d'étudier les FRB, les étoiles à neutrons et les trous noirs d'autres galaxies.

« L'univers est beaucoup plus étrange que nous ne le pensons », a de son côté déclaré Shrinivas R. (Shri) Kulkarni, professeur d'astronomie et de science planétaire George Ellery Hale au California Institute of Technology, dans une interview avec Xinhua via Zoom. Il a appelé les scientifiques à continuer d'explorer, ajoutant que la construction de télescopes d'astronomie coûte très cher et qu'aucun pays ne peut faire de l'astronomie tout seul, et notant que les télescopes chinois comme FAST et HXMT sont devenus des moteurs de nouvelles découvertes.

« Je suis très heureux pour mes collègues chinois que votre gouvernement soutienne la science fondamentale. C'est très excitant qu'un grand pays comme la Chine contribue énormément à la science moderne », a-t-il souligné.

Depuis son lancement le 15 juin 2017, HXMT a obtenu une série de résultats scientifiques importants sur les trous noirs, les étoiles à neutrons et d'autres objets ou phénomènes. L'étalonnage des détecteurs à bord a été soutenu par l'Institut national de métrologie, l'Université de Ferrare en Italie et l'Institut Max Planck de physique extraterrestre.