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Des chercheurs découvrent un méga “laser galactique” au bout du cosmos

Il s’agit du maser (oui, avec un m !) le plus lointain jamais détecté, à plusieurs milliards de milliards de kilomètres de la Terre.

Des chercheurs de l’International Centre for Radio Astronomy Research viennent de publier un communiqué faisant état d’une découverte stupéfiante; dans un communiqué, ils ont annoncé avoir mis la main sur un puissant méga-maser, dont la source est située à plus de 58.000 milliards de milliards de kilomètres de notre Terre.

Un score qui en fait “le megamaser de ce type le plus lointain à avoir été observé par un télescope, quel qu’il soit”, dixit Marcin Glowacki, un astronome de l’université de Western Cape en Afrique du Sud. Et il ne s’agit pas d’une faute de frappe; il s’agit bien d’un maser, avec un “m” comme dans “micro-ondes”.

© UC Davis ChemWiki, CC-BY-NC-SA 3.0

Le cousin à micro-ondes du laser

Très vulgairement, comme son lointain cousin le laser, il s’agit d’une version “purifiée” d’une onde électromagnétique. Ces dernières sont en substance des flux de particules sans masse, les photons; elles peuvent prendre différentes formes en fonction de leurs propriétés. La plus importante de ces propriétés, c’est la longueur d’onde; pour résumer très vulgairement, ce terme désigne la distance qui sépare deux “vagues” de l’onde.

La différence entre un laser et un maser concerne directement cette longueur d’onde. Dans le cas d’un laser, la longueur d’onde appartient à ce qu’on appelle le domaine du “visible”, qui se trouve approximativement entre 400 (violet) et 700 nanomètres (rouge). Les photons nous parviennent alors sous la forme de lumière visible; on l’associe traditionnellement à la lumière rouge ou verte, mais il est théoriquement possible de créer des lasers de toutes les couleurs.

Mais il est aussi possible de traiter une onde électromagnétique en dehors du domaine du visible. Par exemple, cela fonctionne tout aussi bien du côté des ondes infrarouge ou radio. Cela marche aussi avec celles dont la longueur d’onde est comprise entre 1 millimètre et 1 mètre; on parle alors de micro-ondes, les mêmes qui vous ont peut-être servi à réchauffer un petit plat ce midi. Dans ces cas de figure, on ne parle alors plus de laser, mais de maser.

Les Galaxies de la Souris en train de fusionner. © NASA, H. Ford, G. Illingworth, M.Clampin, G. Hartig, ACS Science Team, ESA

Un signe évocateur d’une violente collision entre galaxies

Mais même s’il s’agit de micro-ondes, il faut bien plus qu’un simple appareil électroménager pour générer un maser. Car celui qui a été repéré par les chercheurs, en particulier, était extrêmement intense; cela a conduit les chercheurs à parler de “mégamaser”.

Pour générer une onde de cette intensité, il faut nécessairement une source d’énergie cataclysmique. Mais autant le dire tout de suite, il ne s’agit pas d’un signal de détresse expédié par des extraterrestres. D’après les chercheurs, c’est la collision extrêmement brutale de deux galaxies qui a généré ce maser.

Lorsque des galaxies entrent en collision, les gaz qu’elles contiennent deviennent extrêmement denses”, explique Marcin Glowacki. “Cela peut conduire à l’émission de rayons de lumière concentrée” ,précise-t-il. Et c’est précisément ce qu’ont intercepté les astronomes grâce au télescope MeerKAT.

Quand une molécule absorbe un photon à une longueur d’onde de 18cm, elle émet deux photons en retour; cette émission peut devenir très intense lors de la fusion de galaxies, © IDIA/LADUMA using data from NASA/StSci/SKAO/MolView

Or, les signaux produits lors d’événements aussi violents, comme ce mégamaser, sont particulièrement intéressants. Ils représentent en effet une petite fenêtre qui permet de tirer des bribes d’informations sur ces événements cataclysmiques. Et puisque ces derniers jouent un rôle déterminant dans l’architecture de notre univers, chaque signal que l’on peut en tirer constitue une pièce supplémentaire d’un gigantesque puzzle scientifique.

Les chercheurs espèrent donc que le télescope MeerKAT leur offrira bientôt de nouvelles opportunités de ce genre. Et il y a de quoi être optimiste : cette observation a été réalisée lors de la toute première nuit d’un programme qui doit cumuler plus de 3000 heures d’observation au total. “C’est impressionnant d’avoir pu trouver un mégamaser record après juste une seule nuit d'(observation,” s’enthousiasment les chercheurs. “Cela montre à quel point ce télescope est excellent”, concluent-ils.

Le texte de l’étude est disponible ici.

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