Depuis des années, les astronomes sont à la recherche de la première génération d’étoiles, reliques primordiales de l’univers primitif. Et maintenant, ils viennent peut-être de les trouver. Ari Visbal de l'Université de Toledo, Ohio et ses collègues pensent avoir aperçu des étoiles dites Population III (Pop III) à la suite d'une analyse détaillée des observations précédentes du télescope spatial James Webb (JWST) d'une galaxie lointaine appelée LAP1-B.
On pense que les étoiles Pop III sont entièrement composées d’hélium et d’hydrogène avec des traces de lithium, les ingrédients laissés après le Big Bang. Ils se sont formés très tôt, environ 200 millions d’années après la création de l’univers. Ces étoiles sont extrêmement rares car elles ont disparu depuis longtemps, même si les scientifiques espéraient que la faible lumière de ces objets anciens et lointains serait détectable.
Les candidats précédents à la Population III ont été exclus car ils ne répondaient pas aux trois principales prédictions concernant leur formation et leurs propriétés. Autrement dit, ils se sont formés en petits amas de matière noire (appelés halos), étaient extrêmement massifs et formés en petits amas.
Une correspondance parfaite pour les pronostics ?
Dans leur article publié dans Les lettres du journal astrophysiquel’équipe estime que leur découverte satisfait aux trois exigences. Premièrement, le système stellaire Pop III s'est formé dans l'environnement exact prédit par les scientifiques, à savoir un amas de matière noire d'environ 50 millions de fois la masse du soleil.
Une autre raison est que les étoiles sont massives, allant de 10 à 1 000 fois la masse de notre soleil. Ces énormes étoiles se sont regroupées, mais seulement en petits groupes totalisant quelques milliers de masses solaires, confirmant la troisième prédiction.
« LAP1-B est le premier candidat Pop III à être en accord avec trois prédictions théoriques clés pour les sources Pop III classiques », ont écrit les chercheurs.
Une autre preuve vient du gaz entourant LAP1-B, qui présente des signatures spectrales distinctes et ne contient que des traces de métaux. Ceci est cohérent avec un scénario dans lequel le système est si jeune que certaines des premières étoiles massives se sont récemment éteintes, explosant sous forme de supernovae et polluant le gaz avec ces premiers éléments.
Prochaines étapes
Bien que cette recherche soit sans aucun doute passionnante, elle ne constitue pas encore une confirmation complète de la découverte des étoiles Pop III. Certaines incertitudes demeurent, comme la quantité exacte de matière éjectée par les premières supernovae et la question de savoir si les modèles informatiques actuels capturent la physique de l'univers primitif.
Mais en attendant cette confirmation, cette nouvelle étude peut fournir une feuille de route pour trouver d'autres objets distants, par exemple en combinant la puissance du JWST avec des techniques telles que la lentille gravitationnelle. Cette approche, qui a permis la détection de LAP1-B, signifie que cette découverte pourrait n’être qu’un début.
« LAP1-B ne représente peut-être que la pointe de l'iceberg en termes d'étude des étoiles Pop III avec lentille gravitationnelle provenant d'amas de galaxies », a ajouté l'équipe.
Écrit pour vous par notre auteur Paul Arnold, édité par Gaby Clark, et vérifié et révisé par Robert Egan, cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour maintenir en vie le journalisme scientifique indépendant. Si ce reporting vous intéresse, pensez à faire un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte en guise de remerciement.
