Les astronomes ont découvert l’étoile la plus éloignée à ce jour, une géante super chaude et super brillante qui s’est formée il y a près de 13 milliards d’années à l’aube du cosmos.
Mais cette étoile bleue lumineuse est révolue depuis longtemps, si massive qu’elle a presque certainement explosé en morceaux quelques millions d’années seulement après son émergence. Sa disparition rapide le rend d’autant plus incroyable qu’une équipe internationale l’a repéré grâce aux observations du télescope spatial Hubble. Il faut des éons pour que la lumière émise par les étoiles lointaines nous parvienne.
« Nous voyons l’étoile telle qu’elle était il y a environ 12,8 milliards d’années, ce qui la place environ 900 millions d’années après le Big Bang », a déclaré l’astronome Brian Welch, doctorant à l’Université Johns Hopkins et auteur principal de l’étude parue dans la revue de mercredi. journal Nature.
« Nous avons définitivement eu de la chance. »
Il l’a surnommé Earendel, un nom en vieil anglais qui signifie étoile du matin ou lumière montante – « un nom approprié pour une étoile que nous avons observée à une époque souvent appelée ‘Cosmic Dawn.' »
L’ancien détenteur du record, Icare, également une supergéante bleue repérée par Hubble, s’est formé il y a 9,4 milliards d’années. C’est plus de 4 milliards d’années après le Big Bang.
Dans les deux cas, les astronomes ont utilisé une technique connue sous le nom de lentille gravitationnelle pour agrandir la minuscule lumière des étoiles. La gravité des amas de galaxies plus proches de nous – au premier plan – sert de lentille pour grossir les objets plus petits en arrière-plan. Sans cela, Icarus et Earendel n’auraient pas été discernables compte tenu de leurs vastes distances.
Alors que Hubble a espionné des galaxies aussi éloignées que 300 à 400 millions d’années du Big Bang formant l’univers, leurs étoiles individuelles sont impossibles à repérer.
« Habituellement, ils sont tous agglutinés… Mais ici, la nature nous a donné cette seule étoile – très, très grossie, agrandie par des milliers de facteurs – afin que nous puissions l’étudier », a déclaré l’astrophysicienne de la NASA Jane Rigby, qui a participé dans l’étude. « C’est vraiment un tel cadeau de l’univers. »
Vinicius Placco du NOIRlab de la National Science Foundation à Tucson, en Arizona, a décrit les résultats comme un « travail incroyable ». Il n’a pas participé à l’étude.
Placco a déclaré que sur la base des données de Hubble, Earendel pourrait bien avoir fait partie de la première génération d’étoiles nées après le Big Bang. Les futures observations du télescope spatial James Webb récemment lancé devraient fournir plus de détails, a-t-il déclaré, et « nous fournir une autre pièce de ce puzzle cosmique qu’est l’évolution de notre univers ».
Les données actuelles indiquent qu’Earendel avait plus de 50 fois la taille de notre soleil et environ 1 million de fois plus lumineux, dépassant Icare. Selon Welch, la petite galaxie d’Earendel, encore à maturité, ne ressemblait en rien aux jolies galaxies spirales photographiées ailleurs par Hubble, mais plutôt « une sorte d’objet maladroit et aggloméré ». Contrairement à Earendel, a-t-il dit, cette galaxie a probablement survécu, bien que sous une forme différente après avoir fusionné avec d’autres galaxies.
« C’est comme un petit instantané dans l’ambre du passé », a déclaré Rigby.
Earendel a peut-être été l’étoile proéminente d’un système à deux étoiles, ou binaire, ou même d’un système à trois ou quatre étoiles, a déclaré Welch. Il y a une petite chance que ce soit un trou noir, bien que les observations recueillies en 2016 et 2019 suggèrent le contraire, a-t-il noté.
Indépendamment de sa compagnie, l’étoile a duré à peine quelques millions d’années avant d’exploser en une supernova qui est passée inaperçue comme la plupart le font, a déclaré Welch. La supernova la plus lointaine vue par les astronomes à ce jour remonte à 12 milliards d’années.
Le télescope Webb, 100 fois plus puissant que Hubble, devrait aider à clarifier la masse et la chaleur réelles de l’étoile, et en révéler davantage sur sa galaxie mère.
En étudiant les étoiles, Rigby a déclaré: « Nous comprenons littéralement d’où nous venons parce que nous sommes constitués d’une partie de cette poussière d’étoiles. »
Brian Welch, Une étoile très grossie à redshift 6.2, Nature (2022). DOI : 10.1038/s41586-022-04449-y. www.nature.com/articles/s41586-022-04449-y
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