INTEGRAL contribue à dévoiler l'origine des Fast Radio Bursts

Une collaboration internationale de télescopes, dont l’observatoire européen spatial de rayons gamma INTEGRAL, a détecté pour la première fois un rayonnement multi-longueurs d’onde transitoire d’un magnétar Galactique. Cette découverte inédite pourrait contribuer à résoudre l’énigme de l’origine des sursauts radio rapides.

Cette découverte implique deux types de phénomènes cosmiques : les magnétars et les Fast Radio Bursts. Les premiers sont des cadavres stellaires dont les champs magnétiques sont parmi les plus intenses de l'Univers. Lorsqu'ils deviennent "actifs", ils peuvent produire de courtes salves de rayonnement X et gamma qui durent généralement moins d’une seconde mais qui sont des milliards de fois plus lumineuses que le Soleil.
 
Les sursauts radio rapides sont quant à eux l'un des principaux mystères de l'astronomie moderne. Découverts pour la première fois en 2007, ces phénomènes se traduisent par des impulsions lumineuses dans le domaine radio durant quelques millisecondes seulement avant de s'estomper, et ne sont que rarement revus. Leur véritable nature reste inconnue, et aucun sursaut de ce type n'a jusqu’à présent été observée ni dans la Voie Lactée ni associée à un rayonnement électromagnétique au-delà du domaine des ondes radio.
 
Le 28 avril dernier, une collaboration internationale d’astronomes a découvert que le magnétar SGR 1935+2154, situé dans la constellation du Petit Renard, subissait une activité inhabituelle, visible non seulement dans le domaine des rayons X, comme à l’accoutumé, mais aussi, et pour la première fois, dans le domaine radio.
 
Alors que la plupart des satellites impliqués dans cette découverte n’a pas pu évaluer la position de la bouffée de rayons X, INTEGRAL a joué un rôle particulièrement important dans cette découverte, permettant de déterminer avec précision l'origine de cette émission grâce à l’imageur IBIS, puis en alertant automatiquement, en quelques secondes, les observatoires du monde entier lorsque son association avec le magnétar SGR 1935+2154 a été confirmée.
 
Dans les heures qui ont suivi, d’autres alertes ont été diffusées, permettant à la communauté scientifique d’explorer cette source plus en détail. En particulier, en utilisant le radiotélescope CHIME au Canada et le Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) aux États-Unis, les astronomes ont repéré le même jour un court sursaut d'ondes radio extrêmement brillant provenant de la direction de SGR 1935+2154 émis sur la même période que le rayonnement X observé par INTEGRAL.
 
Ces observations simultanées accréditent pour la première fois l'idée que les Fast Radio Bursts émanent des magnétars, et démontre que les sursauts d’émission de ces objets fortement magnétisés peuvent également avoir lieu dans le domaine radio. Les magnétars sont de plus en plus populaires auprès des astronomes, car on pense qu'ils jouent un rôle clé dans le déclenchement de différents événements transitoires dans l'Univers, allant des explosions de supernovae super-lumineuses aux sursauts gamma lointains et énergétiques.
 
Ce type d'approche collaborative et multi-longueurs d'onde (voire multi-messagers), et la découverte qui en résulte, soulignent une nouvelle fois l'importance d'une coordination rapide et à grande échelle des efforts de recherche en astrophysique des hautes énergies. L’équipe INTERGRAL de l’APC a participé à l’analyse des données en temps réel.  D’autres équipes du laboratoire sont impliquées dans le suivi des phénomènes transitoires. Le sursaut du magnétar SGR 1935+2154 a notamment été suivi par l’équipe ANTARES, sans révéler de contrepartie neutrino (cf. http://www.astronomerstelegram.org/?read=13721).
 
 
L'article "INTEGRAL discovery of a burst with associated radio emission from the magnetar SGR 1935+2154" de S. Mereghetti et al. est publié dans The Astrophysical Journal: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aba2cf
 
 
Contact : Alexis Coleiro (alexis.coleirou-paris.fr)

  http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Dead_star_emits_never-before_seen_mix_of_radiation