Des signaux radio émanant du cosmos
Depuis leur découverte en 2022, les astronomes sont perplexes face aux impulsions répétitives de signaux radio intenses provenant de l’espace. Dans une nouvelle recherche, nous avons pour la première fois pu retracer l’une de ces impulsions jusqu’à sa source : une étoile légère de type naine rouge, probablement en orbite binaire avec une naine blanche, le cœur d’une autre étoile ayant explosé il y a longtemps.
Une énigme qui pulse lentement
En 2022, notre équipe a fait une découverte incroyable : des pulsations radio périodiques se répétant toutes les 18 minutes, émanant de l’espace. Les pulsations brillaient plus que tout ce qui les entourait, ont flashé brillamment pendant trois mois, puis ont disparu.
Nous savons que certains signaux radio répétitifs proviennent d’une sorte d’étoile à neutrons appelée pulsar radio, qui tourne rapidement (généralement une fois par seconde ou plus), émettant des ondes radio tel un phare. Le problème est que nos théories actuelles indiquent qu’un pulsar tournant seulement une fois toutes les 18 minutes ne devrait pas produire d’ondes radio.
Nous pensions donc que notre découverte de 2022 pourrait pointer vers de nouvelles et passionnantes avancées en physique – ou aider à expliquer exactement comment les pulsars émettent des radiations, ce qui, malgré 50 années de recherche, n’est pas encore bien compris.
Des sources radio clignotant plus lentement
Depuis lors, d’autres sources radio clignotant plus lentement ont été découvertes. On compte aujourd’hui une dizaine de transitoires radio à longue période connus.
Cependant, la simple découverte de nouvelles sources n’a pas été suffisante pour résoudre le mystère. Jusqu’à présent, chacune de ces sources a été trouvée au cœur de la Voie lactée. Il est donc très difficile de déterminer quel type d’étoile ou d’objet produit les ondes radio, car il existe des milliers d’étoiles dans une petite zone. N’importe laquelle d’entre elles pourrait être responsable du signal, ou aucune d’entre elles.
Nous avons donc lancé une campagne pour analyser les cieux avec le télescope radio Murchison Widefield Array en Australie occidentale, qui peut observer 1 000 degrés carrés du ciel par minute. Csanád Horváth, étudiant de premier cycle à l’Université Curtin, a traité les données couvrant la moitié du ciel, cherchant ces signaux insaisissables dans des régions moins peuplées de la Voie lactée.
Et nous avons trouvé une nouvelle source ! Surnommée GLEAM-X J0704-37, elle produit des impulsions d’ondes radio d’une minute, tout comme les autres transitoires radio à longue période. Cependant, ces pulsations se répètent seulement une fois toutes les 2,9 heures, ce qui en fait le transitoire radio à longue période le plus lent découvert jusqu’à présent.
D’où proviennent les ondes radio ?
Nous avons effectué des observations complémentaires avec le télescope MeerKAT en Afrique du Sud, le télescope radio le plus sensible de l’hémisphère sud. Ces observations ont permis de localiser précisément l’emplacement des ondes radio : elles provenaient d’une naine rouge.
Ces étoiles sont incroyablement courantes, représentant 70 % des étoiles de la Voie lactée, mais elles sont si faibles qu’aucune d’entre elles n’est visible à l’œil nu.
Alors, comment une naine rouge et une naine blanche génèrent-elles un signal radio ? La naine rouge produit probablement un vent stellaire de particules chargées, tout comme notre Soleil. Lorsque ce vent rencontre le champ magnétique de la naine blanche, il est accéléré, produisant des ondes radio.
Cela pourrait être similaire à la façon dont le vent stellaire du Soleil interagit avec le champ magnétique de la Terre pour produire de belles aurores et des ondes radio de basse fréquence.
Nous connaissons déjà quelques systèmes de ce type, tels que AR Scorpii, où les variations de luminosité de la naine rouge impliquent que la naine blanche compagne l’atteint avec un puissant faisceau d’ondes radio toutes les deux minutes. Aucun de ces systèmes n’est aussi brillant ou aussi lent que les transitoires radio à longue période, mais peut-être qu’en trouvant plus d’exemples, nous pourrons élaborer un modèle physique unificateur qui les explique tous.
Quoi qu’il en soit, nous avons appris la puissance de l’inattendu – et nous continuerons à scruter les cieux pour résoudre ce mystère cosmique.
Cet article a été publié à l’origine sur The Conversation.
