Les sursauts radio rapides, ou FRB, constituent un mystère astronomique, dont la bring about et l’origine exactes ne sont pas encore confirmées. Ces intenses éclats d’énergie radio sont invisibles à l’œil humain, mais apparaissent brillamment sur les radiotélescopes. Des études antérieures ont noté de grandes similitudes entre la distribution d’énergie des FRB répétés et celle des tremblements de terre et des éruptions solaires. Cependant, de nouvelles recherches menées à l’Université de Tokyo ont examiné le temps et l’énergie des FRB et ont trouvé des différences distinctes entre les FRB et les éruptions solaires, mais plusieurs similitudes notables entre les FRB et les tremblements de terre. Cela conforte la théorie selon laquelle les FRB sont provoqués par des « tremblements d’étoiles » à la surface des étoiles à neutrons. Cette découverte pourrait nous aider à mieux comprendre les tremblements de terre, le comportement de la matière à haute densité et certains facets de la physique nucléaire.
L’immensité de l’espace recèle de nombreux mystères. Alors que certaines personnes rêvent d’aller audacieusement là où personne n’est allé auparavant, nous pouvons apprendre beaucoup de choses dans le confort de la Terre. Grâce aux progrès technologiques, nous pouvons explorer la floor de Mars, nous émerveiller devant les anneaux de Saturne et capter de mystérieux signaux provenant de l’espace lointain. Les sursauts radio rapides sont des sursauts d’énergie extrêmement puissants et brillants qui sont visibles sur les ondes radio. Découvertes pour la première fois en 2007, ces sursauts peuvent parcourir des milliards d’années-lumière mais ne durent généralement que des millièmes de seconde. On estime que jusqu’à 10 000 FRB pourraient se produire chaque jour si nous pouvions observer l’ensemble du ciel. Alors que les resources de la plupart des sursauts détectés jusqu’à présent semblent émettre un événement ponctuel, il existe environ 50 sources FRB qui émettent des sursauts de manière répétée.
La lead to des FRB est inconnue, mais certaines idées ont été avancées, notamment celle selon laquelle ils pourraient même être d’origine extraterrestre. Cependant, la théorie qui prévaut actuellement est qu’au moins certains FRB sont émis par les étoiles à neutrons. Ces étoiles se forment lorsqu’une étoile supergéante s’effondre, allant d’une masse huit fois supérieure à celle de notre soleil (en moyenne) à un noyau ultradense de seulement 20 à 40 kilomètres de diamètre. Les magnétars sont des étoiles à neutrons dotées de champs magnétiques extrêmement puissants, et il a été observé qu’elles émettent des FRB.
« Il a été théoriquement considéré que la surface d’un magnétar pourrait subir un tremblement d’étoile, une libération d’énergie similaire aux tremblements de terre sur Terre », a déclaré le professeur Tomonori Totani du département d’astronomie de la Graduate College of Science. « Les progrès récents en matière d’observation ont conduit à la détection de milliers d’autres FRB. Nous avons donc profité de l’occasion pour comparer les vastes ensembles de données statistiques disponibles pour les FRB avec les données des tremblements de terre et des éruptions solaires, afin d’explorer d’éventuelles similitudes. »
Jusqu’à présent, l’analyse statistique des FRB s’est concentrée sur la répartition des temps d’attente entre deux rafales successives. Cependant, Totani et le co-auteur Yuya Tsuzuki, étudiant diplômé du même département, soulignent que le calcul uniquement de la distribution des temps d’attente ne prend pas en compte les corrélations qui pourraient exister entre d’autres rafales. L’équipe a donc décidé de calculer la corrélation dans un espace bidimensionnel, en analysant le temps et l’énergie d’émission de près de 7 000 rafales provenant de trois resources FRB répéteurs différentes. Ils ont ensuite appliqué la même méthode pour examiner la corrélation temps-énergie des tremblements de terre (en utilisant des données du Japon) et des éruptions solaires (en utilisant les enregistrements de la mission internationale Hinode pour étudier le soleil), et ont comparé les résultats des trois phénomènes.
Totani et Tsuzuki ont été surpris que, contrairement à d’autres études, leur analyse ait montré une similitude frappante entre les FRB et les données sismiques, mais une différence nette entre les FRB et les éruptions solaires. Totani a expliqué : « Les résultats montrent des similitudes notables entre les FRB et les tremblements de terre des manières suivantes : premièrement, la probabilité qu’une réplique se produise pour un seul événement est de 10 à 50 % deuxièmement, le taux d’occurrence des répliques diminue avec le temps, en tant que puissance de temps troisièmement, le taux de réplique est toujours continuous même si l’activité sismique FRB (taux moyen) modify de manière significative et quatrièmement, il n’y a aucune corrélation entre les énergies du choc principal et sa réplique.
Cela suggère fortement l’existence d’une croûte solide à la area des étoiles à neutrons, et que les tremblements d’étoiles se produisant soudainement sur ces croûtes libèrent d’énormes quantités d’énergie que nous considérons comme des FRB. L’équipe a l’intention de continuer à analyser de nouvelles données sur les FRB, pour vérifier que les similitudes trouvées sont universelles. « En étudiant les tremblements d’étoiles sur des étoiles ultradenses lointaines, qui sont des environnements complètement différents de la Terre, nous pourrions obtenir de nouvelles informations sur les tremblements de terre », a déclaré Totani. « L’intérieur d’une étoile à neutrons est l’endroit le in addition dense de l’univers, similar à celui de l’intérieur d’un noyau atomique. Les tremblements d’étoiles dans les étoiles à neutrons ont ouvert la possibilité d’acquérir de nouvelles connaissances sur la matière à très haute densité et sur les lois fondamentales de la matière. Physique nucléaire. »
