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De mystérieuses explosions radio rapides suivent les bras de la galaxie spirale

(CNN) – Les scientifiques ont retracé les emplacements des mystérieuses explosions radio rapides jusqu’à leurs origines à l’aide du télescope spatial Hubble – et ce n’est pas ce à quoi ils s’attendaient.

La raison de ces mystérieuses explosions radio d’une milliseconde dans l’espace a échappé aux scientifiques depuis la découverte du phénomène en 2007. En raison de la rapidité avec laquelle elles éclatent, il est très difficile de suivre et d’étudier ces sursauts, parfois appelés FRB.

En savoir plus sur l’origine de ces explosions radio lumineuses et intenses peut aider les scientifiques à comprendre leurs causes.

Une équipe internationale d’astronomes a pu suivre les emplacements de huit sursauts radio rapides. Bien que les origines des trois ne soient pas concluantes, les chercheurs ont utilisé l’imagerie de l’espace lointain de Hubble pour localiser les galaxies distantes d’où ces sursauts sont originaires, y compris leurs emplacements exacts dans les galaxies.

le une étude Accepté et sera bientôt publié dans The Astrophysical Journal.

Cinq des explosions radio proviennent de galaxies spirales. Ce sont les types de galaxies les plus courants dans tout l’univers, et notre Voie lactée est un type de galaxie spirale.

Une caractéristique de ces galaxies est qu’elles ont des bras en spirale où se produit la formation d’étoiles.

Les explosions radio qu’ils ont suivies étaient localisées le long des bras de différentes galaxies spirales entre 400 millions et 9 milliards d’années-lumière.

Ces éruptions peuvent être courtes, mais chacune génère plus d’énergie que notre soleil pendant une année entière. Les scientifiques ont détecté jusqu’à un millier de ces explosions depuis 2007, mais ils n’ont pu en retracer qu’une quinzaine. On a découvert que ces quinze sont originaires de galaxies lointaines, jeunes et grandes.

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Une combinaison de lumière visible, d’imagerie ultraviolette et de proche infrarouge a aidé les astronomes à suivre les FRB mentionnés dans la nouvelle étude.

“Il s’agit de la première image haute résolution d’un groupe de FRB”, a déclaré Alexandra Mannings, étudiante diplômée en astronomie et astrophysique à l’Université de Californie à Santa Cruz. “La plupart des galaxies sont des étoiles massives, relativement jeunes et encore en formation. L’imagerie nous permet d’avoir une meilleure idée des caractéristiques générales de la galaxie hôte, telles que sa masse et son taux de formation d’étoiles, ainsi que d’explorer ce qui se passe directement dans le FRB. positionner.”

Les chercheurs ont été surpris de découvrir que les rafales provenaient des bras en spirale.

“Nous ne savons pas ce qui cause les FRB, il est donc très important d’utiliser le contexte lorsque nous l’avons”, a déclaré Wayne Fei Fung, co-auteur de l’étude, professeur adjoint de physique et d’astronomie à la Northwestern University du Weinberg College of Arts and Sciences de l’Illinois. . “Puisque les bras en spirale sont des marqueurs de la naissance d’étoiles, c’était une surprise, car cela a fourni des preuves clés que les FRB doivent être en corrélation avec la formation d’étoiles.”

Fong a déclaré que Hubble est si sensible qu’il détecte les choses qui ne peuvent pas être détectées avec l’imagerie au sol. Le télescope a en fait aidé les chercheurs à confirmer l’existence de bras en spirale ou de structures en spirale auparavant invisibles dans les galaxies.

“En général, les régions les plus brillantes le long des bras en spirale contiennent les étoiles les plus petites et les plus denses”, a déclaré Fong. “Lorsque vous vous éloignez des bras en spirale, vous commencez à rencontrer des étoiles plus anciennes qui ne brillent pas aussi brillamment. Ainsi, la localisation des FRB par rapport à ces caractéristiques en spirale fournit des indices importants sur le type d’ancêtre qui les a causés.”

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Ces résultats indiquent que les sursauts radio proviennent d’un type de Boucle d’Or moyenne, ce qui signifie que les étoiles qui pourraient participer à la formation des sursauts ne peuvent pas être très petites ou très grandes.

Auparavant, les scientifiques ont émis l’hypothèse que l’origine des FRB pourrait être due aux explosions de jeunes étoiles ou à la fusion d’étoiles à neutrons. Les étoiles à neutrons sont les noyaux denses qui restent en arrière lorsque les étoiles explosent. Il est connu de générer des sursauts gamma.

Cependant, cela se produit dans de jeunes étoiles très massives – ce à quoi ces éruptions ne semblent pas être liées dans la nouvelle étude.

Au lieu de cela, les chercheurs suggèrent que les explosions magnétiques pourraient être la principale cause des explosions radio. Les étoiles magnétiques sont un type d’étoile à neutrons supermassive avec des champs magnétiques 10 billions de fois plus puissants que vos aimants ordinaires.

L’observation d’une explosion radio rapide dans notre galaxie de la Voie lactée l’année dernière est venue d’une région où il y a une étoile magnétique.

«En raison des champs magnétiques puissants, les étoiles magnétiques sont complètement imprévisibles», a déclaré Fong. “Dans ce cas, on pense que les FRB proviennent de la lueur d’une jeune étoile magnétique. Les étoiles massives subissent une évolution stellaire et deviennent des étoiles à neutrons, dont certaines pourraient être fortement magnétisées, entraînant des lueurs et des processus magnétiques sur leurs surfaces, qui pourraient émettre des radios léger. Il correspond “avec le script” Boucle d’or “.

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Mannings a déclaré que plus ils observent de sursauts radio, plus les chercheurs sont conscients de leur diversité – ce qui pourrait signifier que différents types de sursauts ont des origines différentes.

“Nous n’avons pas de chiffres suffisamment importants pour définir les complexités des résidents de FRB pour le moment, mais cela est une possibilité passionnante”, a déclaré Mannings.

Certaines explosions radio sont connues pour se reproduire, et Manning veut déterminer où il existe des différences observables entre les galaxies qui hébergent des sursauts radio répétés et des événements explosifs uniques.

Avec l’ajout de nouvelles capacités et de radiotélescopes à l’avenir, Fong et Manings espèrent suivre plus de sursauts radio et en apprendre davantage sur les galaxies hôtes.

«Nous sommes vraiment à l’horizon d’une ère importante de découvertes», a déclaré Fong. “Trouver ces événements locaux est une pièce majeure du puzzle, et une pièce très unique du puzzle par rapport à ce qui a été fait auparavant. Il s’agit d’une contribution unique de Hubble.”

Cette histoire a été publiée pour la première fois sur CNN.com De mystérieuses explosions radio rapides suivent les bras de la galaxie spirale

Delphine Perrault

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