Les scientifiques sont intrigués par l’origine des sursauts radio rapides (FRB), de puissants éclairs d’ondes radio qui atteignent la Terre depuis des galaxies lointaines.
Une nouvelle étude suggère que certaines de ces sursauts pourraient être provoqués par de violentes secousses à la surface d’étoiles à neutrons, restes d’étoiles massives ayant explosé en supernovae.
Que sont les sursauts radio rapides et pourquoi sont-ils mystérieux ?
Les sursauts radio rapides sont des impulsions d’ondes radio brèves mais intenses qui ne durent que quelques millisecondes. Ils ont été détectés pour la première fois en 2007 et depuis lors, des centaines d’entre eux ont été observés par des radiotélescopes à travers le monde.
Certains FRB se répètent tandis que d’autres semblent se produire une seule fois. Ils proviennent de sources extragalactiques, ce qui signifie qu’ils parcourent des milliards d’années-lumière pour nous atteindre.
L’origine et la nature des FRB sont encore inconnues, malgré de nombreuses théories et observations. Certains scientifiques pensent qu’ils sont liés aux éruptions solaires ou aux éruptions de plasma provenant de la surface des étoiles.
D’autres pensent qu’ils sont liés aux magnétars, un type d’étoile à neutrons doté de champs magnétiques extrêmement puissants. Les magnétars peuvent produire de puissantes explosions de rayons gamma et de rayons X, ainsi que des ondes radio.
Cependant, tous les FRB ne peuvent pas être expliqués par des magnétars. Certains FRB ont des modèles et des propriétés différents qui ne correspondent pas à ceux des magnétars connus.
Par exemple, certains FRB ont une faible mesure de dispersion, ce qui signifie qu’ils n’ont pas traversé beaucoup de gaz ou de poussières intergalactiques.
Cela suggère qu’ils proviennent de sources relativement proches, au sein de notre galaxie ou à proximité.
Comment les tremblements d’étoiles pourraient-ils provoquer des sursauts radio rapides ?
Une équipe de chercheurs de l’Université de Tokyo a proposé une nouvelle explication pour certains de ces FRB à faible dispersion.
Ils ont suggéré qu’ils étaient causés par des tremblements d’étoiles ou des déplacements soudains à la surface des étoiles à neutrons.
Les tremblements d’étoiles peuvent se produire lorsque la croûte d’une étoile à neutrons se fissure ou glisse en raison des contraintes liées à sa rotation ou à son champ magnétique. Cela peut libérer une grande quantité d’énergie sous forme d’ondes gravitationnelles, de chaleur et de rayonnement électromagnétique.
Les chercheurs ont comparé la distribution d’énergie des FRB répétés avec celle des tremblements de terre sur Terre. Ils ont constaté qu’ils présentaient des schémas similaires, suivant une distribution en loi de puissance.
Cela signifie qu’il existe de nombreux petits événements et peu de grands événements, et que la fréquence des événements diminue à mesure que leur taille augmente. Ceci est également connu sous le nom de loi de Gutenberg-Richter en sismologie.
Les chercheurs ont également calculé l’ampleur des tremblements d’étoiles susceptibles de produire des FRB dans la plage d’énergie observée.
Ils ont constaté qu’ils seraient comparables à des tremblements de terre d’une magnitude comprise entre 15 et 18 sur l’échelle de Richter. À titre de comparaison, le plus grand tremblement de terre jamais enregistré sur Terre avait une magnitude de 9,5.
Les chercheurs ont conclu que les tremblements d’étoiles pourraient être une source plausible de certains FRB à faible dispersion, en particulier ceux qui se répètent.
Ils ont également suggéré que l’étude des FRB pourrait nous aider à mieux comprendre les tremblements de terre, et vice versa.
« En étudiant un autre système qui, selon nous, suit également la loi Gutenberg-Richter, nous pourrions en apprendre davantage sur le fonctionnement de cette loi et où elle s’applique », a déclaré le co-auteur Hiroyuki Narihara dans un communiqué de presse. « De plus, si nous pouvons trouver davantage de FRB associés aux tremblements d’étoiles, nous pourrions en apprendre davantage sur la structure interne et les champs magnétiques des étoiles à neutrons. »
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