Une étude, dont les résultats intitulés «The low density and magnetization of a massive galaxy halo exposed by a fast radio burst» ont été publiés dans la revue Science et sont disponibles en pdf, rapporte que des astronomes ont pu pour la toute première fois observer un sursaut radio traversant un halo galactique grâce au VLT de l’ESO. Cet étrange paquet d’ondes radio, d'une durée inférieure à la milliseconde, qui n’a subi pratiquement aucune perturbation, laisse penser que le halo se caractérise par une densité étonnamment faible et un champ magnétique peu intense.

Concrètement, «en novembre 2018, le radiotélescope ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) a détecté un sursaut radio rapide baptisé FRB 181112». Ensuite, «des observations de suivi effectuées au moyen du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO et d’autres télescopes ont révélé que les ondes radio avaient traversé le halo d’une galaxie massive avant d’atteindre la Terre».

L'analyse du «signal du sursaut radio rapide a révélé la nature du champ magnétique entourant la galaxie ainsi que la structure du halo de gaz», ce qui constitue, en fait, «une nouvelle technique innovante d’exploration de la nature des halos galactiques». En effet, la superposition des «images acquises dans les domaines radio et visibles», a indiqué «que le sursaut radio rapide transperçait le halo de la galaxie d’avant-plan».

Rappelons ici qu'un halo galactique «se compose de matière noire et de matière ordinaire – ou baryonique – principalement sous la forme d’un gaz ionisé de température élevée». Alors que «la zone lumineuse d’une galaxie massive doit s’étendre sur quelque 30 000 années lumière», son halo sphérique «est caractérisé quant à lui par un diamètre dix fois supérieur».

Comme «lorsqu’il chemine vers le centre galactique, le gaz du halo alimente la formation d’étoiles» tandis que, à l’inverse, «d’autres processus, telles les explosions de supernovae, expulsent la matière en dehors des régions de formation d’étoiles et au sein du halo galactique», l'analyse du halo de gaz «permet aux astronomes de mieux comprendre ces processus d’éjection capables de stopper la formation d’étoiles».

Pour sa part, l'étude ici présentée indique que «le halo de cette galaxie est étonnamment calme», car le signal radio «ne fut pas perturbé par la galaxie, ce qui contredit les prévisions de modèles antérieurs».

Plus précisément, «le signal de FRB 181112 se composait de quelques impulsions d’une durée inférieure à 40 microsecondes (ce qui est 10 000 fois plus court que le clignement d’un œil)» et «la courte durée de ces impulsions a permis de fixer une limite supérieure à la densité du halo de gaz», car «la traversée d’un milieu de densité supérieure augmenterait la durée du signal radio».

Au bout du compte, le calcul révèle que «la densité du halo de gaz devait être inférieure à 0,1 atome par centimètre cube (ce qui équivaut à plusieurs centaines d’atomes contenus au sein d’un volume semblable à celui du ballon d’un enfant). A noter que «l'étude n’a pas permis de mettre en évidence l’existence de nuages froids et turbulents ni de petits amas denses de gaz froid du halo». Enfin, le sursaut radio rapide a «renseigné sur le champ magnétique du halo: il est très faible – un milliard de fois plus faible que celui d’un aimant de réfrigérateur».

Ces conclusions, «caractérisant un seul et unique halo galactique», ne permettent pas pour le moment de dire «que la faible densité et le faible champ magnétique» mesurés ici sont inhabituels ou que «les études antérieures de halos galactiques ont surestimé ces propriétés».