LES 4 VÉRITÉS DE BRANE

C’est un résultat majeur. Et pour cause, puisque des observations réalisées par une équipe internationale d’astronomes suggèrent que des étoiles dites de population III ont été découvertes.

Les étoiles de population III ? Il s’agit de la première génération d’étoiles apparues après le Big Bang. Pour comprendre, il faut d’abord savoir que l'Univers, qui s'est probablement formé il y a 13,77 milliards d'années environ, était initialement dénué d’étoiles. Ce n’est que 550 millions d’années plus tard que les toutes premières étoiles ont commencé à briller http://www.journaldelascience.fr/espace/articles/planck-revele-nouveaux-secrets-lenfance-lunivers-4561 : les étoiles dites de population III.

Or, ces étoiles extrêmement anciennes, dont la théorie prédit qu’elles sont uniquement constituées des éléments chimiques qui ont été produits lors du Big Bang - c’est-à-dire d’hélium, d’hydrogène et de lithium – , n’avaient jusqu’ici… jamais été détectées (pour mémoire, les étoiles de population II sont quant à elles un peu plus « jeunes », apparues un milliard d’années après le Big Bang, et les étoiles de population I ont commencé à apparaître il y a 10 milliards d’années).

Pour parvenir à ce résultat, l’astronome David Sobral (Université de Lisbonne, Portugal) et ses collègues ont braqué le télescope Subaru de Hawaï vers une large portion de l’Univers extrêmement ancienne (et donc très distante), correspondant à l’Univers tel qu’il était 800 millions d’années seulement après le Big Bang.

Résultat ? Ils ont repéré plusieurs galaxies, parmi lesquelles une galaxie particulièrement brillante : une galaxie baptisée CR7.

En analysant le rayonnement émis par les constituants chimiques des étoiles de cette galaxie, les astronomes ont eu la surprise de découvrir qu’elles étaient exclusivement constituées d’hélium et d’hydrogène. En d’autres termes, ces étoiles ne recelaient aucun élément chimique lourd comme l'oxygène, le carbone et le fer, dont on sait qu’ils caractérisent les étoiles plus récentes. De toute évidence, ces étoiles portaient la signature chimique des fameuses étoiles de population III…

Ces résultats, qui ont ensuite été confirmés par des observations réalisées grâce à d’autres télescopes comme le Très Grand Télescope européen (VLT), révèlent également une surprise de taille : ils suggèrent que les étoiles de population III sont capables de vivre beaucoup plus longtemps que prévu. En effet, les études théoriques menées à ce sujet jusqu’ici avaient suggéré que ces astres ne pouvaient pas vivre longtemps. Dotées d'une taille géante (au moins des centaines de fois celle du Soleil), ces étoiles auraient dû exploser après deux millions d'années environ de vie seulement.

Or, les observations de Sobral et ses collègues semblent contredire ces prédictions. En effet, ces probables étoiles de population III brillaient encore 800 millions d’années après la naissance de l’Univers, soit 250 millions d’années après leur apparition estimée. Ce qui suggère que leur durée de vie est en réalité beaucoup plus longue que ce qui était supposé jusqu’ici.

Les chercheurs comptent poursuivre leurs travaux sur la galaxie CR7, afin d’en savoir plus sur l'origine de ces étoiles, et confirmer qu’il s'agit bien des tous premiers astres apparus dans l'Univers.

Cette étude a été publiée le 17 juin 2015 dans la revue The Astrophysical Journal, sous le titre "Evidence for PopIII-like stellar populations in the most luminous Lyman-α emitters at the epoch of re-ionisation: spectroscopic confirmation".