Un mystérieux signal radio nous est parvenu d’une époque où l’Univers n’avait que 3 milliards d’années : sa source laisse les astronomes perplexes

Les sursauts radio rapides, ou FRB (pour fast radio bursts), sont des émissions très brèves d’ondes radio en provenance de l’espace lointain. Ces signaux ne durent que quelques millièmes de seconde avant de disparaître. Découverts en 2007 grâce à l’Observatoire de Parkes en Australie, plus de plusieurs milliers de ces sursauts ont été observés depuis. Leur origine reste mal comprise, bien que les scientifiques privilégient aujourd’hui l’hypothèse des magnétars, des étoiles à neutrons dotées de champs magnétiques extrêmement puissants. Ces objets célestes, bien plus denses que le Soleil, pourraient libérer une énergie colossale en un temps très court, expliquant ainsi la brièveté des FRB.

Un sursaut radio rapide particulièrement ancien, nommé FRB 20240304B, a été détecté en mars 2024 par une équipe internationale de chercheurs utilisant le radiotélescope MeerKAT, composé de 64 antennes. Ce signal provient d’une époque où l’Univers n’avait que 3 milliards d’années, soit environ 10,8 milliards d’années avant notre époque actuelle. À titre de comparaison, notre Système solaire, qui n’existait pas encore, ne s’est formé que 6,3 milliards d’années plus tard. Cette découverte a été publiée le 8 octobre 2026 dans la revue Science.

Contrairement aux attentes des astronomes, le FRB 20240304B ne provient pas d’une galaxie massive et ancienne, mais d’une galaxie naine environ 1 000 fois moins massive que les galaxies habituellement associées à ce type de signal. Cette galaxie est également très jeune : 90 % de ses étoiles sont nées il y a moins de 30 millions d’années, ce qui signifie qu’elle était à peine formée lorsque le sursaut radio a été émis. Cette jeunesse et cette petite taille remettent en question les modèles théoriques existants sur l’origine des FRB.

Les chercheurs estiment que le FRB 20240304B pourrait avoir été émis par un magnétar, un type d’étoile à neutrons doté d’un champ magnétique extrêmement puissant. Un magnétar peut concentrer entre 1,4 et 2 fois la masse du Soleil dans une sphère d’à peine 20 kilomètres de diamètre. Ces objets peuvent libérer une énergie colossale en quelques millions d’années, ce qui correspond à l’âge de la galaxie naine d’où provient le signal. Cette hypothèse est renforcée par le fait que les magnétars sont capables de produire des sursauts radio rapides en un temps très court.

Le FRB 20240304B a été émis lors d’une période clé de l’histoire de l’Univers appelée « midi cosmique » (cosmic noon en anglais). Cette époque, située autour de 3 milliards d’années après le Big Bang, correspond à un pic de formation d’étoiles dans les galaxies. Les galaxies de l’Univers produisaient alors des étoiles à un rythme bien plus élevé qu’aujourd’hui. Cette période est considérée comme un moment charnière dans l’évolution cosmique, et la détection de ce FRB confirme que des sursauts radio rapides existaient déjà à cette époque reculée.

Après avoir détecté le FRB 20240304B, les astronomes ont tenté de localiser sa source en utilisant des télescopes terrestres, mais sans succès. La lumière émise par la galaxie source s’était décalée vers l’infrarouge en raison de l’expansion de l’Univers, rendant cette source invisible pour les instruments classiques. Les chercheurs ont alors fait appel au télescope spatial James Webb, spécialisé dans l’observation des infrarouges, qui a permis de détecter cette galaxie lointaine. Cette étape illustre l’importance des technologies avancées pour explorer les confins de l’Univers.