Le radiotélescope capte un signal durant quelques millisecondes, et en cet instant, une énergie comparable à celle que le Soleil émet en plusieurs jours est libérée. C'est un sursaut radio rapide, une impulsion radio milliseconde provenant d'une galaxie lointaine. Depuis sa découverte en 2007, les astrophysiciens débattent de son origine. Un nouveau modèle propose une réponse inattendue : la décharge d'un condensateur.

Autour d'un trou noir ou d'une étoile à neutrons tourne un disque d'accrétion, un disque de gaz et de poussière en rotation autour d'un objet compact. Les photons X issus de ses régions internes diffusent sur les électrons libres, les repoussant vers l'extérieur. Il en résulte une séparation de charges : les électrons migrent vers les couches externes, tandis que les ions positifs restent à l'intérieur. Ainsi naît un condensateur cosmique. L'équilibre entre la pression de radiation et l'attraction électrostatique maintient la charge accumulée. Mais si le rayonnement vacille, la rupture se produit.

La décharge se décrit comme un circuit RC classique : le courant circule, la charge diminue, l'impulsion radio s'atténue exponentiellement. Pour le sursaut FRB20180725A, le modèle donne un temps d'atténuation caractéristique de 5.88 millisecondes. Le moment dipolaire du système atteint 1.3×10³⁰ C·m. L'estimation théorique de la charge accumulée pour un trou noir de masse stellaire à luminosité d'Eddington, la luminosité limite à l'équilibre entre rayonnement et gravité, est d'environ 10²⁰ C. L'analyse conjointe des données d'observation et de la théorie permet de déterminer la densité électronique dans le disque, de l'ordre de 10¹⁸ m⁻³, et l'énergie des photons X, environ 10 keV.

L'idée du « condensateur cosmique » est testée quantitativement pour la première fois sur des données réelles. Auparavant, les sursauts radio rapides étaient principalement associés à des processus magnétiques : magnétars, reconnexion des lignes de champ. La nouvelle étude montre qu'une simple accrétion de matière sur un objet compact suffit. Cela ouvre la voie à une explication unifiée d'une large classe de sursauts. L'enrichissement du modèle, en tenant compte de la rotation du disque, des champs magnétiques et de la turbulence, aidera à comprendre pourquoi certains sursauts se répètent et d'autres sont isolés. Une vérification des prédictions est possible grâce à des observations conjointes des radiotélescopes et des observatoires à rayons X.

La foudre cosmique, qui a jailli au bord d'un trou noir, parvient sur Terre après des milliards d'années. Nous disposons désormais d'un outil pour lire ses traces.