Un phare lointain s'embrase un instant, plus brillant qu'une galaxie entière. C'est un sursaut radio rapide — un signal mystérieux venu des profondeurs du cosmos. Certains se répètent, et les astronomes ont remarqué une bizarrerie : la polarisation de ces sursauts change rapidement — une caractéristique qui décrit comment l'onde radio est tordue dans l'espace. Comme si la lumière d'un phare changeait soudainement de couleur ou d'intensité entre deux éclats.
En général, la polarisation est modifiée par le champ magnétique et les nuages de particules chargées sur le trajet du signal. Mais pour deux sursauts répétitifs récemment découverts, FRB 20201124A et FRB 20220529, on a détecté des sauts très rapides et de faible amplitude. Le milieu intergalactique ne peut pas varier aussi vite ; c'est donc l'environnement immédiat de la source qui est en cause. Les auteurs de l'article suggèrent que des ondes particulières dans le plasma — ce gaz brûlant de particules chargées qui entoure la source — en sont responsables. Ces ondes, appelées ondes d'Alfvén, naissent lorsque les lignes de champ magnétique oscillent comme des cordes tendues. Quand une telle onde passe, elle repousse les particules, créant des zones de densité réduite — de minuscules bulles de vide.
Dans ces bulles, il y a moins de particules chargées, donc le champ magnétique y influence plus faiblement le signal radio qui les traverse. Lorsque le faisceau du sursaut croise une telle bulle, sa polarisation change différemment que dans un plasma plus dense. C'est ainsi que naissent ces sauts rapides observés par les télescopes. Les auteurs ont montré que la force des ondes, la densité du plasma et sa température déterminent ensemble la profondeur de ces « cavernes » de densité et leur impact sur le signal.
C'est comme les rides à la surface d'un étang : quand le vent pousse les vagues, le reflet du ciel dans l'eau se fragmente et se déforme. De même, les ondes d'Alfvén dans le plasma fragmentent la polarisation du sursaut radio, y laissant leur signature. Désormais, les astronomes disposent d'un mécanisme physique expliquant les fines fluctuations des signaux — une clé pour comprendre ce qui se passe près des sources radio les plus puissantes de l'Univers.
Les sursauts radio rapides ne durent que quelques millisecondes, mais en cet instant, ils libèrent autant d'énergie que le Soleil en plusieurs jours.
Dans le roman « Contact » de Carl Sagan, les héros captent un signal radio complexe venu de l'espace, dont le décodage change le destin de l'humanité — les sursauts radio rapides restent pour l'instant une énigme naturelle, mais qui sait ce que cachent leurs motifs de polarisation.