Un éclair de quelques millisecondes, parti d'une galaxie si lointaine que les plus grands télescopes au sol ne la voyaient pas. Un radiotélescope sud-africain l'a capté le 4 mars 2024. Seul le télescope James-Webb a réussi à trouver d'où il venait. Les résultats, publiés le 8 octobre 2026 dans la revue Science, battent le record de distance de ces sursauts et désignent un type d'étoile morte bien précis.
Un flash de trois millisecondes, à 3 milliards d'années après le Big Bang
Commençons par ce qui est certain. Le signal s'appelle FRB 20240304B. Les quatre chiffres donnent la date de sa découverte : le 4 mars 2024. C'est la collaboration MeerTRAP, qui utilise le radiotélescope MeerKAT installé en Afrique du Sud, qui l'a repéré. Les ondes radio n'ont duré que quelques millisecondes, à peine plus qu'un claquement de doigts.
Il faut se figurer ce qu'est un sursaut radio rapide. C'est un éclair d'ondes radio, la même famille d'ondes que celles des stations de radio et du wifi, mais venu d'une autre galaxie et concentré dans un temps minuscule. Le premier a été repéré en 2007. On en connaît aujourd'hui des centaines, répartis sur tout le ciel. Leur origine fait débat depuis le début, notamment parce que la grande majorité ne se produit qu'une seule fois.
Ce que les astronomes mesurent en premier sur un tel signal, c'est sa distance. Pour cela, ils utilisent un indice : plus les ondes radio traversent de matière, plus elles ralentissent, et plus le signal arrive étiré. Le problème, c'est que cet indice restait indirect. Pour trancher, il fallait voir la galaxie d'origine et mesurer sa lumière.
C'est là que le dossier se corse. Les astronomes savaient où regarder, à une fraction de degré près. Mais aucun des plus grands télescopes au sol, y compris le Very Large Telescope de 8 mètres de l'Observatoire européen austral, ne voyait la moindre galaxie à cet endroit. Le sursaut pointait vers le vide.
Webb voit ce que les télescopes au sol ne voient pas
La solution est venue de l'espace. La caméra infrarouge NIRCam du télescope James-Webb a fini par détecter, exactement au bon endroit, une faible tache lumineuse. Puis le spectrographe NIRSpec, qui découpe la lumière en ses couleurs comme un prisme, a fourni la mesure décisive : un décalage vers le rouge de 2,148.
Ce chiffre mérite une explication. L'Univers est en expansion, et cette expansion étire la lumière qui voyage dans l'espace, comme la note d'un klaxon de voiture qui s'éloigne devient plus grave. Plus la lumière vient de loin, plus son étirement est marqué. Un décalage de 2,148 signifie que cette lumière a voyagé pendant environ 10 milliards d'années avant de nous atteindre, et que le sursaut a été émis quand l'Univers n'avait que 3 milliards d'années.
La mesure place FRB 20240304B en tête d'un classement précis. Le précédent record, le sursaut FRB 20220610A, affichait un décalage de 1,016, soit une lumière partie il y a environ 8 milliards d'années. Le nouveau venu double donc la portée des sursauts dont on connaît la galaxie d'origine.
Une naine minuscule, née à l'heure de pointe de l'Univers
La surprise ne vient pas seulement de la distance, mais de la nature de la galaxie. Les astronomes s'attendaient à une grande galaxie bien formée, remplie d'étoiles. Ils ont trouvé l'inverse : une petite galaxie naine, aux contours grumeleux, qui fabrique activement des étoiles.
Le contraste se mesure. La plupart des sursauts radio rapides connus logent dans de grandes galaxies massives en pleine formation d'étoiles. Celle-ci pèse environ 1 000 fois moins lourd, un écart considérable. Et elle-même ne fait pas les choses à moitié : d'après son rythme de formation d'étoiles, l'essentiel de sa population stellaire se serait constitué en seulement 30 millions d'années.
Le moment compte tout autant. Cette galaxie vivait à l'époque que les astronomes appellent le « midi cosmique », quand l'Univers formait des étoiles à son rythme le plus élevé. Pour planter le décor : l'Univers a 13,8 milliards d'années, et cette galaxie se montrait déjà très active à l'âge de 3 milliards d'années, soit environ un quart de son âge actuel.
Deux étoiles à neutrons, ou une seule étoile surdouée ?
Voici le cœur du résultat. Deux grands scénarios expliquent les sursauts radio rapides, et l'âge de la galaxie permet de trancher entre eux.
Le premier imagine la fusion de deux étoiles à neutrons. Deux cadavres d'étoiles massives tournent l'un autour de l'autre, se rapprochent lentement, et finissent par entrer en collision. Le problème est le temps : cette danse mortelle prend des milliards d'années. Si ce scénario dominait, les sursauts devraient se produire dans des galaxies vieilles, dont les étoiles ont déjà eu le temps d'évoluer. Une galaxie de 3 milliards d'années après le Big Bang est bien trop pressée pour laisser à un couple d'étoiles le temps de fusionner.
Le second scénario ne demande qu'une seule étoile. Une grosse étoile explose en supernova, et son cœur s'effondre en une étoile à neutrons ultra-magnétique : un magnétar. Le champ magnétique d'un magnétar est le plus intense connu dans l'Univers. Sous l'effet de secousses brutales de sa croûte, ces « tremblements d'étoile », le magnétar peut libérer un éclair d'ondes radio. Et l'événement suit la mort de l'étoile de près, sans long délai. C'est exactement le cas d'une galaxie jeune, comme celle de FRB 20240304B.
« Notre travail suggère qu'il est très peu probable que ce sursaut ait été produit par une fusion », résume Manisha Caleb, de l'université de Sydney, première autrice de l'étude.
Une réserve s'impose avant de crier victoire. L'équipe n'a pas de preuve définitive de l'origine de ces sursauts. Elle a écarté un scénario pour ce sursaut précis, et le magnétar reste l'hypothèse privilégiée. Mais le mécanisme exact par lequel un magnétar émet cet éclair n'est pas encore établi.
Un mètre ruban tendu sur 80 % de l'histoire de l'Univers
Le sursaut ne sert pas qu'à trancher un débat d'astrophysiciens. Il fournit aussi un outil de mesure.
Quand un tel éclair traverse l'espace, il laisse une empreinte de tout ce qu'il croise. J. Xavier Prochaska, de l'université de Californie à Santa Cruz, compare le phénomène à une torche de poche : le sursaut « éclaire tout ce qui se trouve sur son chemin. Il porte la marque de tout ce qu'il traverse, donc on peut l'utiliser pour tracer la toile cosmique, cette matière et ces structures autrement invisibles qu'il rencontre en route ».
Dans le sillage de FRB 20240304B, l'équipe a repéré deux obstacles. Une petite galaxie du catalogue Virgo, à environ 54 millions d'années-lumière de nous, et surtout un amas de galaxies jusqu'alors inconnu, à environ 3,5 milliards d'années-lumière. Deux signatures dans un seul signal, comme deux échos successifs sur un fil.
Ce résultat n'est qu'un début. Les astronomes estiment que MeerKAT devrait localiser plusieurs sursauts de ce genre chaque année, dans des galaxies situées à plus de la moitié du chemin vers l'origine de l'Univers. Chacun devra être confirmé par Webb. Mesurer ces populations, plutôt qu'un cas isolé, dira si cette galaxie naine est une exception ou la règle.
Pour aller plus loin
- Le télescope qui a trouvé la galaxie : James-Webb (JWST), avec sa caméra infrarouge NIRCam et son spectrographe NIRSpec.
- Les notions clés pour suivre l'article : la galaxie, la formation stellaire, l'infrarouge et la spectroscopie dans notre glossaire.
- Le sursaut lui-même est invisible à l'œil, mais les galaxies ne le sont pas : notre carte du ciel interactive indique quoi pointer ce soir, et notre guide d'observation aide à préparer la soirée.
- Les sources officielles de cet article : l'étude de Caleb et al. dans la revue Science (8 octobre 2026) et le communiqué de la NASA, complétés par la publication de l'ESA et le communiqué de l'observatoire radio sud-africain.
