À l’été 2022, les astronomes ont détecté le sursaut radio rapide (FRB) le as well as puissant jamais observé. Et venant d’un endroit qui remonte à mi-chemin du Big Bang, il s’agissait également du FRB connu le as well as éloigné repéré à ce jour.
Aujourd’hui, des astronomes dirigés par l’Université Northwestern ont identifié le lieu de naissance de cet objet extraordinaire – et c’est effectivement plutôt curieux.
À l’aide d’images du télescope spatial Hubble de la NASA, les chercheurs ont retracé le FRB non pas à une galaxie, mais à un groupe d’au moins sept galaxies. Les galaxies de la assortment semblent interagir les unes avec les autres – peut-être même sur la voie d’une potentielle fusion. De tels groupes de galaxies sont rares et ont peut-être conduit à des circumstances déclenchant le FRB.
Cette découverte inattendue pourrait remettre en dilemma les modèles scientifiques sur la manière dont les FRB sont produits et sur ce qui les produit.
« Sans l#39imagerie de Hubble, il resterait encore un mystère quant à savoir si ce FRB provenait d#39une galaxie monolithique ou d#39un specified type de système en interaction », a déclaré Alexa Gordon, de Northwestern, qui a dirigé l#39étude. « Ce sont ces types d#39environnements – ces environnements étranges – qui nous poussent vers une meilleure compréhension du mystère des FRB. »
Gordon présentera ces recherches lors de la 243e réunion de l#39American Astronomical Culture à la Nouvelle-Orléans, en Louisiane. « Révéler l#39environnement du sursaut radio rapide le moreover éloigné avec le télescope spatial Hubble » aura lieu à 14h15 CST mardi 9 janvier dans le cadre d#39une session sur « Les phénomènes à haute énergie et leurs origines ».
Gordon est étudiante diplômée en astronomie au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern, où elle est conseillée par le co-auteur de l#39étude Wen-fai Fong, professeur agrégé de physique et d#39astronomie. Fong et Gordon sont également membres du Centre d#39exploration et de recherche interdisciplinaires en astrophysique (CIERA).
Naissance d#39un blob ?
S#39enflammant et disparaissant en quelques millisecondes, les FRB sont des explosions radio brèves et puissantes qui génèrent additionally d#39énergie en une seule rafale rapide que notre soleil n#39en émet en une année entière. Et le FRB file (baptisé FRB 20220610A) était encore as well as extrême que ses prédécesseurs.
Non seulement il était quatre fois plus énergétique que les FRB additionally proches, mais il était également le FRB le additionally éloigné jamais découvert. Lorsque FRB 20220610A est apparu, l’univers n’avait que 5 milliards d’années. (À titre de comparaison, l’univers a maintenant 13,8 milliards d’années.)
Dans les premières observations, l’éclatement semblait provenir d’une goutte amorphe non identifiable, que les astronomes pensaient initialement être soit une galaxie distinctive irrégulière, soit un groupe de trois galaxies distantes. Mais, dans une nouvelle tournure, les pictures nettes de Hubble suggèrent maintenant que la goutte pourrait contenir au moins sept galaxies incroyablement proches les unes des autres. En fait, les galaxies sont si proches les unes des autres qu’elles pourraient toutes tenir dans notre propre Voie Lactée.
« Il y a certains signes indiquant que les membres du groupe #39interagissent#39 », a déclaré Fong. « En d#39autres termes, ils pourraient échanger des matériaux ou éventuellement être sur la voie d#39une fusion. Ces groupes de galaxies (appelés groupes compacts) sont des environnements incroyablement rares dans l#39univers et constituent les structures à l#39échelle galactique les additionally denses que nous connaissions. »
« Cette conversation pourrait déclencher des explosions de development d#39étoiles », a déclaré Gordon. « Cela pourrait indiquer que l#39ancêtre du FRB 20220610A est associé à une populace d#39étoiles assez récente, ce qui correspond à ce que nous avons appris des autres FRB. »
« Malgré des centaines d#39événements FRB découverts à ce jour, seule une fraction d#39entre eux a été localisée dans leurs galaxies hôtes », a déclaré le co-auteur de l#39étude, Yuxin (Vic) Dong, titulaire d#39un doctorat en astronomie de la NSF. étudiant au laboratoire de Fong et membre du CIERA.. « Au sein de cette petite fraction, seuls quelques-uns provenaient d#39un environnement galactique dense, mais aucun n#39a jamais été vu dans un groupe aussi compact. Son lieu de naissance est donc vraiment unusual. »
Des explosions énigmatiques
Bien que les astronomes aient découvert jusqu#39à 1 000 FRB depuis leur première découverte en 2007, les sources derrière ces éclairs aveuglants restent obstinément incertaines. Bien que les astronomes ne soient pas encore parvenus à un consensus sur les mécanismes possibles derrière les FRB, ils s#39accordent généralement sur le fait que les FRB doivent impliquer un objet compact, tel qu#39un trou noir ou une étoile à neutrons.
En révélant la véritable nature des FRB, les astronomes pourraient non seulement en apprendre davantage sur ces phénomènes mystérieux, mais également sur la véritable mother nature de l#39univers lui-même. Lorsque les ondes radio des FRB rencontrent enfin nos télescopes, elles ont voyagé pendant des milliards d’années depuis l’univers lointain et primitif. Au cours de cette odyssée à travers les univers, ils interagissent avec la matière tout au lengthy du chemin.
« Les ondes radio, en particulier, sont sensibles à tout matériel intermédiaire le long de la ligne de mire – depuis l#39emplacement FRB jusqu#39à nous », a déclaré Fong. « Cela signifie que les ondes doivent voyager à travers n#39importe quel nuage de matière autour du site FRB, à travers sa galaxie hôte, à travers l#39univers et enfin à travers la Voie Lactée. À partir d#39un retard dans le signal FRB lui-même, nous pouvons mesurer la somme de tous de ces contributions. »
Pour continuer à sonder les FRB et leurs origines, les astronomes doivent en détecter et en étudier davantage. Et comme la technologie devient de additionally en additionally reasonable, Gordon affirme que davantage de détections – potentiellement même la capture de FRB incroyablement faibles – sont imminentes.
« Avec un échantillon as well as large de FRB distants, nous pouvons commencer à étudier l#39évolution des FRB et de leurs propriétés hôtes en les connectant à des FRB as well as proches et peut-être même commencer à identifier des populations as well as étranges », a déclaré Dong.
« Dans un avenir proche, les expériences FRB augmenteront leur sensibilité, conduisant à un taux sans précédent du nombre de FRB détectés à ces distances », a déclaré Gordon. « Les astronomes apprendront bientôt à quel stage l#39environnement de ce FRB était particulier. »
L#39étude, intitulée « Un sursaut radio rapide dans un groupe de galaxies compact à z ~ 1 », a été soutenue par la National Science Foundation (numéros de récompense AST-1909358, AST-2047919 et AST-2308182), la Fondation David et Lucile Packard, la Fondation Alfred P. Sloan, Analysis Corporation for Science Advancement et NASA (numéro de récompense GO-17277). Les astronomes ont détecté pour la première fois FRB 20220610A avec le radiotélescope Australian Sq. Kilometer Array Pathfinder en Australie occidentale, puis ont confirmé son origine avec le Really Huge Telescope de l#39Observatoire européen austral au Chili.
