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

Grâce aux observations de James Webb, une galaxie très lointaine appelée LAP1-B montre des signes compatibles avec les premières étoiles de l'univers

Pendant des années, les scientifiques ont poursuivi un rêve : découvrir les premières étoiles de l’univers, celles qui ont illuminé l’obscurité immédiatement après le Big Bang, il y a plus de 13 milliards d’années. Aujourd'hui, un groupe d'astronomes dirigé par Ari Visbal, de l'Université de Toledo (Ohio), pense les avoir enfin trouvés.

L'indice vient d'une galaxie très lointaine, appelée LAP1-B, observée par le télescope spatial James Webb (JWST). En analysant sa lumière, les chercheurs ont remarqué quelque chose de différent de d'habitude : des traces d'étoiles primordiales, les mystérieuses étoiles de la Population III.

Ces étoiles n’avaient rien à voir avec celles que nous connaissons aujourd’hui. Ils étaient constitués uniquement d’hydrogène, d’hélium et d’une pincée de lithium, seuls éléments nés du Big Bang. Pas de fer, pas de carbone, pas de « métal » que l’on retrouve aussi dans notre corps aujourd’hui. En pratique, elles étaient les mères cosmiques de toutes les étoiles qui ont suivi.

Les premières lumières du cosmos

Les étoiles de la population III étaient gigantesques, jusqu'à mille fois plus massives que le Soleil, et vivaient très peu : elles brûlaient rapidement, explosant en supernovae et laissant derrière elles les premières traces d'éléments lourds. Mais jusqu’à présent, personne n’avait pu en trouver une preuve claire.

C’est pourquoi la découverte de LAP1-B fait tant parler. La galaxie se trouve dans un halo de matière noire environ 50 millions de fois plus massive que le Soleil, comme le prédisaient les modèles théoriques. Et le gaz qui l’entoure contient très peu de métaux, signe que nous sommes face à un système si jeune qu’il conserve encore la mémoire des premières étoiles.

En d’autres termes, nous sommes peut-être en train d’assister à l’aube de l’univers, au moment où la matière a commencé à briller.

Une nouvelle façon d'explorer le passé de l'univers

La découverte, publiée le Les lettres du journal astrophysiquece n’est pas encore une confirmation définitive. Les astronomes veulent s'assurer de ne pas mal interpréter les données : nous devons comprendre, par exemple, quelle quantité de matière les premières supernovae ont réellement dispersée et si les modèles actuels sont précis.

Mais une chose est sûre : la méthode fonctionne. La combinaison de la puissance du JWST avec la technique de lentille gravitationnelle – un effet qui amplifie la lumière des galaxies les plus lointaines grâce à la gravité des galaxies les plus proches – ouvre de nouvelles possibilités pour explorer le cosmos primordial.

Comme l’écrivent les chercheurs, LAP1-B n’est peut-être que la première d’une longue série de galaxies à découvrir. Peut-être que là-bas, au-delà du brouillard du temps, les restes des premières étoiles de l'univers brillent encore.

Source : Lettres du journal astrophysique