Les rafales radio rapides pour comprendre l'énergie sombre
Les rafales radio rapides pourraient être la clé d’une meilleure compréhension de l’Univers. Si nous pouvons utiliser ces rafales d’ondes radio de plusieurs millisecondes pour mesurer des distances dans l’espace, cela peut nous aider à comprendre la véritable nature de l’énergie sombre.
Utiliser les FRB comme bougies standard
Nous mesurons les distances cosmiques à l’aide d’objets appelés «bougies standard», qui ont une luminosité et une brillance prévisible. En comparant leur apparence depuis la Terre à leur luminosité à ce que nous savons qu’ils devraient être, nous pouvons déterminer à quelle distance ils se trouvent.
Il existe seulement quelques types de bougies standard, y compris les supernovas et les étoiles aux luminosités bien connues. Maintenant, Tetsuya Hashimoto de l’Université nationale Tsing Hua à Taiwan et ses collègues ont découvert une nouvelle propriété aux rafales radio rapides (FRB) qui peuvent leur permettre d’être utilisées de la même manière.
«Les mesures standard que nous avons toutes ont leurs limites», déclare Amanda Weltman de l’Université du Cap, en Afrique du Sud. « Si nous pouvons trouver un moyen d’utiliser les FRB, nous aurons un nouveau moyen de contraindre la cosmologie qui devrait être indépendante de toutes les autres. » Nous nous attendons à trouver des milliers de FRB dans les années à venir, dont certaines sont plus éloignées que l’autre, comme des bougies, ce qui pourrait les rendre particulièrement utiles, dit-elle.
En mesurant la durée d’une FRB nous pouvons calculer sa distance
Hashimoto et son équipe ont comparé la luminosité d’un échantillon de 27 FRB à la durée des rafales et ont constaté que les deux étaient corrélés – plus une rafale durait longtemps, plus elle était lumineuse. Cela signifie que si nous pouvons mesurer la durée d’une rafale, nous pouvons en évaluer la luminosité intrinsèque et en calculer la distance.
Les luminosités et les durées ne correspondaient pas toutes parfaitement, mais les chercheurs ont calculé qu’il y avait moins de quatre pour cent de probabilité qu’elles apparaissent aussi liées par hasard.
Si cette relation est confirmée et que les FRB peuvent être utilisées comme bougies standard, ils peuvent nous aider à comprendre la nature de l’énergie sombre, ce qui entraîne l’expansion de l’Univers. Si nous savons à quel point un objet se trouve, nous pouvons calculer à quelle vitesse il s’éloigne de nous, ce qui dépend de l’expansion de l’Univers. Repérer d’autres FRB plus loin pourrait nous aider à comprendre comment cela a changé depuis le début de l’histoire de l’Univers.
Cela pourrait également nous donner un « indice significatif » sur ce qui crée des FRB, qui sont actuellement d’origine inconnue, dit Hashimoto. Cette idée selon laquelle plus une rafale de FRB est longue, plus elle sera lumineuse soutient trois modèles particuliers de la cause de ces signaux mystérieux: l’interaction d’un jet puissant avec un nuage de débris, une collision entre une étoile à neutrons et une comète ou un astéroïde, et un choc voyageant à travers un reste d’une supernova.
Savoir comment les FRB fonctionnent avant de pouvoir les utiliser
Il n’est pas clair lequel de ces modèles est le plus probable, et avant que les FRB soient largement utilisés comme bougies classiques, les astronomes devront déterminer avec certitude ce qui les cause. «L’hypothèse qui en découle est qu’il n’y a qu’un type de FRB, et cela semble peu probable», déclare Weltman. « Nous avons vraiment besoin de savoir comment les FRB fonctionnent avant de pouvoir faire confiance à cette relation. »
Cette recherche a été publiée dans arXiv.
Source : News Scientist
Crédit photo : Pixabay