Les signaux extraterrestres dévoilés grâce au télescope radio Arecibo
On peut ébranler un bon télescope, mais on ne peut pas le faire tomber. À l’aide des données provenant du télescope radio Arecibo aujourd’hui détruit, des scientifiques de l’Institut de Recherche d’Intelligence Extraterrestre (SETI) ont dévoilé les secrets des signaux provenant de phares cosmiques alimentés par des étoiles mortes.
Plus particulièrement, l’équipe dirigée par Sofia Sheikh de l’Institut SETI était intéressée par la manière dont les signaux provenant des pulsars se distordent lorsqu’ils traversent l’espace. Les pulsars sont des restes denses d’étoiles appelées étoiles à neutrons qui émettent des faisceaux de radiation balayant le cosmos lorsqu’elles tournent. Pour étudier comment les signaux de ces étoiles sont déformés dans l’espace, l’équipe s’est tournée vers les données d’archives d’Arecibo, une antenne radio suspendue de 1 000 pieds (305 mètres) de large qui s’est effondrée le 1er décembre 2020 après que les câbles la soutenant ont cédé, créant des trous dans l’antenne.
Les signaux des pulsars impactés par le milieu interstellaire
Les chercheurs ont étudié 23 pulsars, dont 6 qui n’avaient jamais été étudiés auparavant. Ces données ont révélé des schémas dans les signaux des pulsars montrant comment ils étaient influencés par le passage à travers le gaz et la poussière qui existent entre les étoiles, le moyen interstellaire. Lorsque les noyaux des étoiles massives s’effondrent rapidement pour créer des étoiles à neutrons, elles peuvent donner naissance à des pulsars capables de tourner jusqu’à 700 fois par seconde grâce à la conservation du moment angulaire.
Lorsque les pulsars ont été découverts pour la première fois en 1967 par Jocelyn Bell Burnell, certains ont proposé que leurs pulsations fréquentes et hautement régulières soient des signaux provenant de vies intelligentes partout dans le cosmos. Le fait que nous sachions maintenant que ce n’est pas le cas ne signifie pas que le SETI a perdu tout intérêt pour les pulsars !
La déformation des ondes radio
La distorsion des ondes radio que l’équipe étudiait est connue sous le nom de scintillation interstellaire diffractive (DISS). La DISS est quelque peu analogue aux motifs d’ombres ondulantes que l’on peut voir au fond d’une piscine lorsque la lumière passe à travers l’eau.
Au lieu des ondulations dans l’eau, la DISS est causée par des particules chargées présentes dans le milieu interstellaire, qui créent des distorsions dans les signaux d’ondes radio voyageant des pulsars aux télescopes radio sur Terre.
Des modèles de l’univers et du milieu interstellaire remis en question
L’enquête de l’équipe a révélé que les bandes passantes des signaux des pulsars étaient plus larges que ce que les modèles actuels de l’univers suggèrent. Cela implique encore plus que les modèles actuels du milieu interstellaire pourraient devoir être révisés.
Les chercheurs ont découvert que lorsque les structures galactiques telles que les bras spiraux de la Voie lactée étaient prises en compte, les données de la DISS étaient mieux expliquées. Cela suggère que des défis liés à la modélisation de la structure de notre galaxie doivent être relevés afin de mettre continuellement à jour les modèles de structure galactique.
L’importance de comprendre les signaux des pulsars
Comprendre comment fonctionnent les signaux des pulsars est important pour les scientifiques, car, lorsqu’ils sont considérés dans de grands ensembles, les signaux périodiques ultra précis des pulsars peuvent être utilisés comme mécanisme de synchronisation.
Les astronomes utilisent ces ensembles d’horloges à pulsars pour mesurer les infimes distorsions dans l’espace et le temps causées par le passage des ondes gravitationnelles. Un exemple récent est l’utilisation du réseau de pulsars NANOGrav pour détecter le faible signal provenant du fond d’ondes gravitationnelles.
On pense que ce fond d’ondes gravitationnelles est le résultat des binaires de trous noirs supermassifs et de leurs fusions dans l’univers primordial. Une meilleure compréhension de la DISS pourrait aider à affiner la détection des ondes gravitationnelles par des projets tels que NANOGrav.
Des données d’archives précieuses
Ce travail démontre l’importance des grandes bases de données archivées, a déclaré Sofia Sheikh dans une déclaration. Même des années après l’effondrement de l’observatoire d’Arecibo, ses données continuent de révéler des informations cruciales qui peuvent faire progresser notre compréhension de la galaxie et améliorer notre capacité à étudier des phénomènes tels que les ondes gravitationnelles.
Les recherches de l’équipe ont été publiées le 26 novembre dans The Astrophysical Journal.
