L’un des événements les plus célèbres de l’histoire de l’astronomie est le signal Wow ! capté par le radiotélescope Big Ear de l’université d’État de l’Ohio en août 1977. Le signal est entré dans le folklore car il ne pouvait être expliqué par aucun phénomène naturel connu et ne semblait pas provenir de la Terre.
Cela laissait ouverte une possibilité extraordinaire : que ce signal ait été produit par une civilisation extraterrestre. En effet, Jerry Ehman, l’astronome qui a remarqué le signal dans les données, a été tellement choqué qu’il a écrit « Wow ! » sur le document imprimé, d’où son nom.
Depuis lors, plusieurs astronomes ont braqué leurs télescopes sur la même partie du ciel, dans la constellation du Sagittaire, à la recherche d’une répétition ou d’un indice sur son origine. Mais aucune de ces études n’a rien trouvé d’inhabituel ; le mystère n’a donc jamais été résolu.
C’est là qu’interviennent Abel Mendez, de l’Université de Porto Rico, et ses collègues qui pensent avoir résolu l’énigme et affirment savoir d’où vient le signal Wow !. S’ils ont raison, le signal est entièrement naturel, mais il s’agit également d’un exemple d’une toute nouvelle catégorie de faux positifs qui pourraient survenir dans d’autres recherches de civilisations extraterrestres.
Signaux ET
Le radiotélescope Big Ear a été construit en 1963 et a passé une grande partie de son existence à rechercher des signes de vie extraterrestre (il a été mis hors service en 1998). Les astronomes ont longtemps imaginé qu’une bonne partie du spectre radio à rechercher se situe autour de 1411 à 1419 MHz, proche de la ligne 1420 MHz produite lorsque les atomes d’hydrogène passent de leur premier état excité à leur état fondamental.
Cette région est relativement calme et donc parfaitement adaptée aux communications interstellaires ou intergalactiques, qui devraient être très différentes des signaux faibles et à large bande produits par la plupart des phénomènes naturels. C’est pourquoi un signal fort et à bande étroite dans les données de Big Ear en 1977 s’est immédiatement distingué.
Bien que personne n’ait observé de signal similaire dans cette région du ciel, Mendez et ses collègues ont estimé que s’il avait une origine naturelle, des signaux similaires auraient pu être enregistrés dans d’autres régions par d’autres télescopes beaucoup plus sensibles. Ils ont donc commencé une recherche systématique des données recueillies à la même fréquence et de manière similaire par le célèbre télescope d’Arecibo à Porto Rico, jusqu’à sa disparition en 2020.
Et ils ont découvert quelque chose d’intéressant. « Nous signalons la détection de signaux à bande étroite près de la ligne d’hydrogène similaires au signal Wow !, bien que deux ordres de grandeur moins intenses et à plusieurs endroits », expliquent Mendez et ses collègues. « La seule différence entre les signaux observés à Arecibo et le signal Wow ! est leur luminosité. »
C’est un indice important sur leur origine, affirment les chercheurs. Ils affirment que les signaux sont facilement identifiables comme étant ceux produits par des nuages d’hydrogène froid lorsqu’ils sont stimulés par d’autres phénomènes énergétiques.
Le signal « Wow ! » était cependant beaucoup plus brillant. Cela aurait pu être possible si le nuage d’hydrogène avait été stimulé au point de se comporter comme un maser, l’équivalent micro-onde d’un laser basé sur l’émission stimulée de rayonnement provenant d’atomes d’hydrogène.
En théorie, un maser — un appareil qui amplifie les ondes électromagnétiques par émission stimulée — pourrait générer des signaux des milliards de fois plus puissants que ceux des nuages d’hydrogène ordinaires et pourrait donc facilement expliquer l’intensité du signal « Wow ! ».
Il y a une ou deux incertitudes dans tout cela. La première est que les astronomes n’ont jamais vu de maser à hydrogène dans l’espace, bien que des physiciens en aient fabriqué sur Terre. Donc, si Mendez et ses collègues ont raison, le signal Wow ! serait la première observation enregistrée d’un maser astrophysique.
Le mystère du magnétar
Le deuxième problème est que les masers ont besoin d’une source d’énergie. Mendez et ses collègues suggèrent qu’il s’agit probablement de l’éclaircissement soudain d’un magnétar ou d’un répéteur gamma mou derrière le nuage. Aucun de ces types d’objets n’avait été découvert en 1977 et aurait probablement été trop faible pour être détecté avec l’équipement disponible à l’époque.
C’est un travail intéressant qui prétend résoudre pour la première fois le mystère du signal Wow !. « Notre hypothèse tient compte de toutes les caractéristiques observées du signal Wow !, introduit une autre source de faux positifs dans les recherches de technosignatures et suggère que ce signal représentait la première éruption maser astronomique enregistrée dans la ligne d’hydrogène », déclarent Mendez et ses collègues.
Il s’agit maintenant de rechercher davantage de preuves pour étayer cette théorie. La position exacte du signal Wow! dans le ciel n’est pas claire en raison de la large résolution spatiale du télescope Big Ear original. Mais Mendez et ses collègues suggèrent que si un nuage d’hydrogène était responsable, il devrait être détectable avec les équipements plus avancés d’aujourd’hui. « Étant donné la détectabilité des nuages, comme le démontrent nos données, cette information pourrait permettre une localisation précise de l’origine du signal et permettre une surveillance continue des événements ultérieurs », disent-ils.
Ensuite, il y a le maser qui a fourni l’énergie. Lui aussi pourrait être détectable, même s’il doit être plus éloigné.
La prochaine étape consistera sûrement à trouver ces preuves. Mendez et ses collègues sont actuellement en train de rechercher d’autres données archivées du télescope d’Arecibo, mais il doit y avoir d’autres bases de données potentiellement révélatrices ailleurs. Que les recherches commencent !
Réf. : Arecibo Wow! I : Une explication astrophysique du signal Wow! : arxiv.org/abs/2408.08513
