Un sursaut radio record remonte à l'ère de la formation stellaire primordiale de l'univers

Un signal radio qui a duré environ un millième de seconde est devenu le sursaut radio rapide (FRB) le plus lointain jamais mesuré, selon une étude publiée dans la revue Science en octobre 2026. Désigné FRB 20240304B, le sursaut a voyagé pendant plus de 10 milliards d'années avant d'atteindre la Terre, se produisant quand l'univers avait environ 3 milliards d'années.

Ce qui a été détecté et comment

Le sursaut a d'abord été détecté le 4 mars 2024 par l'instrument MeerTRAP sur le réseau de radiotélescopes MeerKAT en Afrique du Sud. Les sursauts radio rapides sont des éclats brefs et intenses d'ondes radio dont l'origine physique est encore débattue ; des milliers ont été catalogués, mais seulement une petite fraction a eu ses galaxies hôtes confirmées.

Pour déterminer jusqu'à quelle distance le signal avait voyagé, des chercheurs dirigés par Manisha Caleb de l'Université de Sydney se sont tournés vers le télescope spatial James Webb de la NASA. L'instrument NIRCam de Webb a localisé la faible galaxie hôte, et son instrument NIRSpec a mesuré le décalage vers le rouge de la galaxie à 2,148 — le chiffre que les astronomes utilisent pour calculer la distance cosmique et l'âge de l'univers au moment de l'émission de la lumière. Ce décalage vers le rouge place l'origine du sursaut environ 3 milliards d'années après le Big Bang, au cours d'une période souvent appelée « midi cosmique », quand la formation d'étoiles dans tout l'univers était à son apogée.

Le résultat plus que double la distance du précédent record de distance FRB, selon le rapport de phys.org sur l'étude.

Une galaxie beaucoup plus petite que prévu

La galaxie hôte elle-même a été la plus grande surprise. Caleb et ses collègues s'attendaient à une grande galaxie bien développée, similaire à de nombreuses galaxies hôtes de FRB précédemment identifiées. À la place, les images et spectres de Webb ont révélé une galaxie naine environ 1 000 fois moins massive que les galaxies hôtes de FRB typiques, pauvre en éléments lourds, et en plein milieu d'une intense formation stellaire : environ 90 pour cent de sa masse stellaire s'était formée au cours seulement des 30 millions d'années précédentes, selon le résumé de la NASA sur les résultats.

Dans une déclaration séparée rapportée par phys.org, Caleb a déclaré que le sursaut avait été capturé à une époque où l'univers n'avait qu'environ 3 milliards d'années, ajoutant que les chercheurs avaient utilisé ce bref éclat de lumière radio pour étudier la matière à travers laquelle il avait voyagé pendant des milliards d'années — soulignant comment les FRB peuvent être utilisés comme sondes de l'univers lointain et primordial.

Pourquoi la galaxie hôte importe pour les théories des FRB

Les sursauts radio rapides n'ont pas une unique source confirmée. Les explications principales incluent les magnétars — jeunes étoiles à neutrons avec des champs magnétiques extrêmement puissants, généralement produits par des supernovas récentes — et, séparément, la fusion éventuelle de deux étoiles à neutrons plus anciennes, un processus qui prend beaucoup plus de temps à se produire après la formation des étoiles d'une galaxie.

Parce que la galaxie hôte de FRB 20240304B est si jeune et forme toujours rapidement des étoiles, l'équipe de recherche favorise l'explication des magnétars pour ce sursaut. Le compte rendu de la NASA sur l'étude note qu'une jeune étoile à neutrons hautement magnétisée pourrait se former rapidement après une supernova proche dans une galaxie formant des étoiles comme celle-ci, tandis qu'un scénario de fusion d'étoiles à neutrons nécessiterait généralement un délai plus long après le début de la formation stellaire.

Ce qui reste incertain

L'étude identifie FRB 20240304B comme le FRB le plus lointain avec un décalage vers le rouge de galaxie hôte confirmé à ce jour, mais les chercheurs avertissent qu'un seul cas ne peut pas résoudre le débat plus large sur ce qui cause les sursauts radio rapides. Les auteurs notent que la découverte montre qu'il y a peu de délai entre la formation stellaire d'une galaxie et sa capacité à produire un FRB, mais ils s'abstiennent d'exclure d'autres modèles de progéniteur pour différents sursauts observés ailleurs dans l'univers.

L'équipe de recherche comprenait Themiya Nanayakkara et Laura Driessen de l'Université de Sydney et Ben Stappers de l'Université de Manchester, aux côtés de Caleb, selon les comptes rendus de la NASA et phys.org de l'article.