Les astronomes ont peut-être découvert les premières étoiles de l’univers, qui se sont formées juste après le Big Bang.

Publié le 2024-02-29 10:15:00. Des astronomes pourraient avoir détecté les premières étoiles de l’univers, nées peu après le Big Bang, grâce aux observations du télescope spatial James Webb. Cette découverte ouvre une fenêtre inédite sur les origines de la lumière et de la matière dans le cosmos.

• Une équipe internationale a identifié un système stellaire lointain, LAP1-B, qui correspond aux prédictions théoriques concernant les étoiles de la Population III.
• Ces étoiles, formées à partir d’hydrogène et d’hélium purs, seraient extrêmement massives et de courte durée de vie.
• La lentille gravitationnelle et la puissance du télescope spatial James Webb (JWST) ont permis cette observation cruciale.

L’étude, publiée dans The Astrophysical Journal Letters, présente une analyse détaillée des données recueillies par le JWST concernant la galaxie lointaine TOUR1-B. Dirigée par Ari Visbal de l’Université de Tolède, cette recherche se concentre sur une population d’étoiles hypothétiques, connues sous le nom de Population III, considérées comme les premières à s’être formées dans l’univers, environ 200 millions d’années après le Big Bang.

Les étoiles de la Population III, selon la théorie, se sont créées au sein de petits halos de matière noire. Elles étaient bien plus massives que les étoiles que nous observons aujourd’hui, avec une durée de vie relativement courte. L’équipe de Visbal estime que LAP1-B présente les trois caractéristiques clés prédites : il est entouré d’un halo de matière noire dont la masse est 50 millions de fois celle du Soleil (environ 1,5 x 10³⁷ kg) ; les étoiles qui le composent ont une masse comprise entre 10 et 1 000 fois celle du Soleil ; et elles forment un amas compact d’une masse totale de quelques milliers de masses solaires.

L’analyse spectrale des gaz environnants révèle une absence quasi totale de métaux, ce qui suggère que le système est suffisamment jeune pour que seules quelques-unes de ses premières étoiles aient explosé en supernovae. Ces explosions enrichissent progressivement le milieu interstellaire en éléments plus lourds. Cette rareté de métaux est un indicateur fort de l’âge primordial du système.

Les chercheurs soulignent toutefois que ces résultats ne constituent pas encore une preuve définitive de l’existence des étoiles de la Population III. Des incertitudes subsistent quant à la quantité de matière éjectée par les supernovae initiales et à la précision des modèles cosmologiques actuels. Néanmoins, cette découverte représente une avancée significative dans la quête de la première lumière de l’univers.

L’équipe est optimiste quant à la possibilité de découvrir d’autres systèmes similaires grâce à la combinaison de l’effet de lentille gravitationnelle et des capacités exceptionnelles du JWST.

« LAP1-B n’est peut-être que la partie émergée de l’iceberg dans l’étude des étoiles de la Population III »

Les chercheurs