L’étoile unique la plus éloignée jamais vue date de moins d’un milliard d’années après la naissance de l’univers lors du Big Bang et pourrait faire la lumière sur les premières étoiles du cosmos, selon une nouvelle étude.
Les scientifiques ont surnommé l’étoile « Earendel », d’après un mot en vieil anglais signifiant « étoile du matin » ou « lumière montante ». brillant.
Repérée par le télescope spatial Hubble de la NASA, cette étoile nouvellement découverte est si éloignée qu’il a fallu 12,9 milliards d’années à sa lumière pour atteindre la Terre, ce qui nous donne l’impression que l’univers a environ 900 millions d’années, soit seulement 7 % de son âge actuel. Jusqu’à présent, l’étoile unique découverte la plus éloignée existait, découverte par Hubble en 2018 alors que l’Univers avait environ 4 milliards d’années, soit 30% de son âge actuel.
« Cette découverte nous donne l’opportunité d’étudier en détail une étoile de l’Univers primitif », a déclaré à Space.com l’auteur principal de l’étude, Brian Welch, astrophysicien à l’Université Johns Hopkins de Baltimore.
Normalement, même une étoile aussi brillante qu’Earendel serait impossible à voir depuis la Terre étant donné le grand écart entre les deux. Auparavant, les plus petits objets observés à de si grandes distances étaient des amas d’étoiles incrustés dans les premières galaxies.
Les scientifiques ont découvert Earendel à l’aide d’un amas de galaxies géantes, WHL0137-08, qui se trouve entre la Terre et l’étoile nouvellement découverte. L’attraction gravitationnelle de cet amas de galaxies géantes a déformé le tissu de l’espace et du temps, résultant en une puissante lentille grossissante naturelle qui a considérablement amélioré la lumière des objets éloignés derrière la galaxie, comme Earendel. Cette lentille gravitationnelle a déformé la lumière de la galaxie qui héberge Earendel en un long croissant, que les chercheurs ont surnommé l’arc du lever du soleil.
L’alignement rare d’Eearendel avec WHL0137-08 signifiait que l’étoile apparaissait juste sur ou extrêmement proche d’une courbe dans l’espace-temps qui fournissait un éclaircissement maximal, faisant ressortir Earendel de la lueur générale de sa galaxie hôte. Cet effet est analogue à la surface ondulée d’une piscine créant des motifs de lumière vive sur le fond de la piscine par une journée ensoleillée – les ondulations sur la surface agissent comme des lentilles, concentrant la lumière du soleil sur le fond de la piscine pour une luminosité maximale.
Welch a souligné qu’il ne s’agissait pas de l’objet le plus éloigné que les scientifiques aient jamais découvert. « Hubble a observé des galaxies plus éloignées », a-t-il expliqué. « Cependant, nous voyons la lumière de leurs millions d’étoiles toutes mélangées. C’est l’objet le plus éloigné où nous pouvons identifier la lumière d’une seule étoile. »
Il a également noté que cette étoile était lointaine mais pas vieille. « Nous voyons l’étoile telle qu’elle était il y a 12,8 milliards d’années, mais cela ne signifie pas que l’étoile a 12,8 milliards d’années », a déclaré Welch. Au lieu de cela, il n’a probablement que quelques millions d’années et n’a jamais atteint un âge avancé.
« Compte tenu de sa masse, il n’a presque certainement pas survécu à ce jour, car les étoiles plus massives ont tendance à brûler leur carburant plus rapidement et donc à exploser plus tôt ou à s’effondrer dans des trous noirs », a-t-il ajouté à propos d’Earendel. « Les plus anciennes étoiles connues se seraient formées à un moment similaire, mais elles sont beaucoup moins massives, elles continuent donc de briller à ce jour. »
De nombreux détails sur Earendel restent incertains, tels que sa masse, sa luminosité, sa température et son type.Les scientifiques ne savent même pas si Earendel est une étoile ou deux – la plupart des étoiles de la masse d’Earendel ont généralement un compagnon plus petit et plus faible, et c’est possible qu’Earendel surpasse son partenaire.
Les scientifiques prévoient de mener des observations de suivi avec le télescope spatial James Webb récemment lancé par la NASA pour analyser la lumière infrarouge d’Earendel et déterminer bon nombre de ses caractéristiques. De telles informations, à leur tour, pourraient aider à faire la lumière sur les premières étoiles de l’Univers, qui se sont formées avant que l’Univers ne soit rempli des éléments lourds produits par les générations successives d’étoiles massives.
« Je pense que l’une des choses les plus excitantes à propos de ce résultat est qu’il ouvre une nouvelle fenêtre sur l’univers primitif », a déclaré Welch. « Habituellement, à ces distances, nous voyons les galaxies complètes comme de petits objets flous, et nous déduisons ensuite des détails sur les étoiles à l’intérieur à partir de leur lumière agrégée. »
Ce n’est pas le cas pour Earendel. « Avec cette étoile à lentille, nous pouvons étudier sa lumière indépendamment », a-t-il déclaré. « De cette façon, nous pouvons nous comparer directement aux étoiles de la Voie lactée et rechercher des différences qui améliorent notre compréhension des étoiles dans l’Univers primitif. »
Les scientifiques ont présenté leurs découvertes en ligne dans la revue mercredi 30 mars. nature.
Copyright 2022 Space.com, une future entreprise. Tous les droits sont réservés. Ce matériel ne peut être publié, diffusé, transcrit ou redistribué.