Un laser cosmique clignote express
Dans un nuage de gaz dense où se forme une étoile plus lourde que le Soleil, il existe une minuscule source d'ondes radio. Elle fonctionne comme un laser : les molécules de méthanol amplifient le rayonnement, et nous voyons un point brillant. Mais ce point se comporte étrangement — sa luminosité monte et descend en quelques heures.
Les scientifiques ont suivi la source G33.641-0.228 de 2009 à 2016. Ils ont remarqué que pendant une éruption, la luminosité change en 0,3 jour — soit environ sept heures. Et en plus, la lumière de la source s'est avérée partiellement polarisée. La fraction de cette lumière polarisée atteignait 20 pour cent, mais tombait à zéro pendant les périodes calmes.
Pour expliquer cela, les scientifiques ont proposé le scénario suivant. Derrière le nuage contenant le maser, une explosion se produit — semblable à une éruption radio solaire. Cette explosion génère de la lumière polarisée. Ensuite, cette lumière traverse le nuage de méthanol, et le nuage l'amplifie, comme un amplificateur de son. C'est pourquoi nous voyons à la fois des éruptions rapides et de la lumière polarisée.
Ce schéma explique pourquoi la polarisation disparaît quand la luminosité augmente : la lumière de l'explosion noie temporairement le rayonnement propre du nuage. Les astronomes ont maintenant une clé pour percer le mystère de ces lasers cosmiques clignotants.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.20371
The 6.7 GHz methanol maser in a high-mass star-forming region G33.641$$-$$0.228 is known to exhibit burst-like flux variability due to an unknown mechanism. To investigate the burst mechanism, we conducted high-cadence flux and circular polarization monitoring observations, simultaneously using left- and right-hand circular polarizations. We found that the flux density increased and decreased on a short timescale of 0.3 d during a burst. We also found strong circular polarization, reaching up to 20\% in the component exhibiting the bursts. Circular polarization of 0--20\% was continuously observed from 2009 to 2016, even in the quiescent period. The polarization also varied on timescales of less than one day. When a burst occurred and the flux density increased, the circular polarization decreased to zero. To explain the observational properties of the flux variability and circular polarization, we propose a model in which an explosive event similar to a solar radio burst occurs on the line of sight behind the maser cloud, producing circularly polarized continuum emission due to gyro-synchrotron or gyro-resonance radiation, which is then amplified by the maser.
Les masers à méthanol sont des centaines de milliers de fois plus brillants que n'importe quel laser créé par l'homme, même si toute leur énergie provient de simples molécules dans un nuage de gaz.
Un principe similaire d'amplification de la lumière est décrit dans le roman « Solaris » de Lem : l'océan de la planète génère un rayonnement cohérent que les scientifiques tentent de déchiffrer.