MacroCosmos novembre-décembre 2019

50 NOVEMBRE-DÉCEMBRE 2019 CHRONIQUES DE L'ESPACE « A l’instar de l’atmosphère scintillante caractérisant une belle journée d’été, l’atmo- sphère ténue de cette galaxie massive devrait perturber le si- gnal d’un sursaut radio rapide. En réalité, nous avons reçu un signal tellement pur et résolu qu’il ne contient aucune signa- ture de ce gaz » , ajoute Jean- Pierre Macquart, astronome au Centre International de Re- cherche en RadioAstronomie de l’Université de Curtin en Australie. L’étude n’a pas per- mis de mettre en évidence l’existence de nuages froids et turbulents ni de petits amas denses de gaz froid du halo. Le sursaut radio rapide a par ail- leurs renseigné sur le champ magnétique du halo : il est très faible – un milliard de fois plus faible que celui d’un aimant de réfrigérateur. A ce stade, dis- posant de résultats caractéri- sant un seul et unique halo galactique, les chercheurs ne peuvent affirmer que la faible densité et le faible champ ma- gnétique qu’ils ont mesurés sont inhabituels ou si les études anté- rieures de halos galactiques ont sur- estimé ces propriétés. J. Xavier Prochaska attend que l’AS- KAP et d’autres radiotélescopes utili- sent des sursauts radio rapides pour étudier un plus grand nombre de halos galactiques et déterminer leurs propriétés. « Il est possible que cette galaxie soit particulière. Nous utilise- rons des sursauts radio rapides pour étudier des dizaines voire des cen- taines de galaxies de masses et d’âges différents afin de couvrir la popula- tion totale » , conclut-il. Les téles- copes optiques tel le VLT de l’ESO jouent un rôle important : ils révèlent la distance à laquelle se situe la ga- laxie hôte de chaque sursaut, ainsi que l’éventuelle présence du halo d’une galaxie sur la ligne de visée. P eu après que le radiotélescope ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) ait détecté un sursaut radio rapide baptisé FRB 181112, le Very LargeTelescope (VLT) de l’ESO acquit ce cliché ainsi que d’autres données, avec pour objectif de déterminer la distance à la galaxie hôte (localisation indiquée au moyen d’ellipses de couleur blanche). L’analyse de ces données a montré que les impulsions radio avaient traversé le halo d’une galaxie masive (en haut de l’image) avant d’atteindre la Terre. [ESO/X. Prochaska et al.] Un halo galactique se compose de matière noire et de matière ordi- naire – ou baryonique – principale- ment sous la forme d’un gaz ionisé de température élevée. La zone lu- mineuse d’une galaxie massive doit s’étendre sur quelque 30 000 années lumière. Son halo sphérique est ca- ractérisé quant à lui par un diamètre dix fois supérieur. Lorsqu’il chemine vers le centre galactique, le gaz du halo alimente la formation d’étoiles. A l’inverse, d’autres processus, telles les explosions de supernovae, expul- sent la matière en dehors des ré- gions de formation d’étoiles et au sein du halo galactique. Etudier le halo de gaz permet aux astronomes de mieux comprendre ces processus d’éjection capables de stopper la formation d’étoiles. « Le halo de cette galaxie est étonnam- ment calme » , précise J. Xavier Pro- chaska. « Le signal radio ne fut pas perturbé par la galaxie, ce qui contredit les prévisions de modèles antérieurs. » Le signal de FRB 181112 se compo- sait de quelques impulsions d’une durée inférieure à 40 microsecondes – ce qui est 10000 fois plus court que le clignement d’un œil. La courte durée de ces impulsions a permis de fixer une limite supérieure à la den- sité du halo de gaz – en effet, la tra- versée d’un milieu de densité su- périeure augmenterait la durée du signal radio. Les chercheurs ont cal- culé que la densité du halo de gaz devait être inférieure à 0,1 atome par centimètre cube – ce qui équi- vaut à plusieurs centaines d’atomes contenus au sein d’un volume sem- blable à celui du ballon d’un enfant. !