Search
  • Nouvelles
  • Extrême univers et gravité

Détection d’étranges éclairs émanant du cosmos

by Cynthia Macdonald
oct. 12 / 18

CHIME-banner
Courtoisie d'image de WikiCommons

S’agissait-il de l’effondrement d’une étoile, de la fusion de deux trous noirs ou d’une tout autre réalité? Les astronomes ne savent pas vraiment ce qui a causé le sursaut radio rapide détecté le 25 juillet dernier par le radiotélescope CHIME, près de Penticton, en Colombie-Britannique. Mais ils sont confiants que CHIME détient les capacités nécessaires pour détecter ces mystérieux sursauts transitoires qui peuvent nous révéler bien des choses sur ce qui arrive dans des galaxies très loin de la nôtre.

Les sursauts radio rapides (Fast Radio Bursts, FRB) ne durent que quelques millièmes de seconde, mais on dit qu’ils libèrent l’énergie de 500 millions d’étoiles. Le premier a été découvert en Australie, il y a onze ans. Depuis, près de trois douzaines de sursauts ont été enregistrés dans des laboratoires de par le monde. Le sursaut enregistré par CHIME a la plus basse fréquence à ce jour.

CHIME veut dire Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (Expérience canadienne de cartographie de l’intensité de l’hydrogène); comme son nom l’indique, le télescope n’a pas d’abord été conçu pour la détection des FRB. La tâche première de CHIME était de sonder plus de la moitié du ciel au fil de la rotation de la Terre sur son axe pour aider les astronomes à créer la carte tridimensionnelle du plus grand volume de l’espace jamais sondé.

Toutefois, pendant sa construction, des astrophysiciens se sont rendu compte que CHIME pourrait aussi très bien se prêter à l’enregistrement de FRB de basse fréquence. Pour ce faire, ils ont donc prévu l’installation d’une antenne spéciale. « Certains disaient que CHIME ne serait pas capable de détecter ces FRB particuliers, car à faible fréquence, le signal disparaît. Maintenant, nous savons que c’est possible », a dit Victoria Kaspi (Université McGill), directrice du programme Extrême univers et gravité du CIFAR.

La structure singulière du télescope est ce qui lui confère sa polyvalence, dit Gary Hinshaw, cosmologue de l’Université de la Colombie-Britannique, Boursier principal du CIFAR et membre de l’équipe CHIME. Sans pièces mobiles, ni antennes paraboliques, CHIME rappelle les demi-cylindres d’un parc de planche à neige de la Colombie-Britannique. « Cette forme nous permet d’avoir une empreinte immense dans le ciel et, en conséquence, d’observer ces sursauts », dit Hinshaw.    

Une fois pleinement opérationnel – ce qui pourrait prendre un ou deux ans –, CHIME pourrait bien détecter jusqu’à deux douzaines de FRB par jour. Kaspi précise toutefois qu’il y a encore beaucoup d’incertitude quant au taux d’observation, « mais ça n’est certainement pas zéro, et voilà pourquoi nous sommes très emballés », dit-elle.

En ce qui concerne l’origine des FRB, les astronomes se plaisent à dire à la blague qu’il existe plus de théories que de causes possibles. Il n’y a qu’un FRB qui s’est répété et Kaspi faisait partie de l’équipe qu’il l’a découvert en 2012. Cette répétition offre des indices sur son origine. Selon Kaspi, « nous savons maintenant que si un sursaut se répète, il n’a pas pour origine la collision de deux étoiles à neutrons ».  

Néanmoins, la collision d’étoiles pourrait causer des FRB – mais pas dans ce cas particulier. En fait, les FRB pourraient émaner de nombreux événements différents qui surviennent à travers toute l’étendue violente et tumultueuse de l’Univers. Toutefois, il y a une théorie très populaire que Kaspi écarte complètement : l’intelligence extraterrestre.

« C’est impossible », dit-elle avec emphase. « Comment une civilisation pourrait-elle communiquer avec une autre – qui par hasard dispose de la même technologie – dans une région complètement différente de l’Univers? »

Toutefois, sur Terre, les communications entre les astronomes situés dans diverses régions du monde n’ont jamais été meilleures. Nous sommes à l’ère de l’astronomie à multiples messagers où les données peuvent provenir d’une variété de sources. Les données sur les ondes gravitationnelles, les neutrinos, les sursauts radio rapides et d’autres phénomènes approfondissent notre compréhension de l’Univers. Maintenant, dit Kaspi, « nous pourrions détecter un sursaut radio rapide en même temps qu’une onde gravitationnelle, ce qui serait tout simplement spectaculaire ».

Le CIFAR a joué un rôle important dans la formation de CHIME et nous sommes remplis de gratitude et d’emballement. Bien des idées pour CHIME ont germé lors de réunions du CIFAR.

CHIME est un projet de 16 millions de dollars financé conjointement par le gouvernement fédéral et les gouvernements du Québec, de l’Ontario et de la Colombie-Britannique, avec un financement supplémentaire du CRSNG et du CIFAR. En plus de Victoria Kaspi et de Gary Hinshaw, plusieurs autres membres du programme Extrême univers et gravité participent au projet, y compris Matt Dobbs (Université McGill); Mark Halpern et Ingrid Stairs (Université de la Colombie-Britannique); Ue-Li Pen (Université de Toronto); et Scott Ransom (National Radio Astronomy Observatory).

« Le CIFAR a joué un rôle important dans la formation de CHIME et nous sommes remplis de gratitude et d’emballement », dit Hinshaw. « Bien des idées pour CHIME ont germé lors de réunions du CIFAR. Alors bravo Canada! Bravo CIFAR! Ce fut un magnifique partenariat. »