Découverte de la mère de toutes les étoiles

Astronomie Une galaxie fossile lointaine très brillante et née juste après le Big Bang

Une équipe internationale de chercheurs a découvert pour la première fois, à plus de 12,9 milliards d’années-lumière de la Terre, aux confins de notre Univers, la galaxie la plus brillante jamais identifiée, où ils ont pu détecter les toutes premières étoiles nées du Big Bang.

Grâce à des données issues de plusieurs télescopes, notamment le Very Large Telescope au Chili, ils ont pu étudier une grande partie du ciel et accéder à de très petits détails. Une méthode qui leur a permis d’identifier trois «grumeaux» dans la galaxie fossile CR7, correspondant à des étoiles à différents stades de formation.

Des générations d’astres

«Comme les paléontologues creusent les couches de roches pour remonter le temps, les astronomes fouillent l’Univers lointain pour se rapprocher le plus possible du Big Bang», commente Daniel Schaerer, astrophysicien à l’Université de Genève et coauteur de l’étude parue dans la revue A strophysical Letter . «Ces toutes premières étoiles se sont formées il y a 13 milliards d’années, soit 800 millions d’années seulement après le «grand boum». Elles ont donné naissance aux générations suivantes d’étoiles, dont notre Soleil.»

Une étoile se forme par l’action de la gravitation sur un nuage de matière qui se contracte puis refroidit pour donner une boule compacte. Son centre devient de plus en plus dense et chaud, entraînant des réactions nucléaires qui fournissent l’étoile en énergie. «La première génération d’étoiles n’a vécu que 2 millions d’années, précise Daniel Schaerer. Rapidement, elles ont formé des supernovæ, dont sont issues toutes les autres étoiles.»

Peut-être un trou noir

Les données ont montré que ces premières étoiles ne contiennent que les atomes présents lors du Big Bang, soit l’hélium et l’hydrogène, confirmant ainsi les prédictions théoriques du chercheur genevois formulées il y a des années. Les éléments plus lourds – comme le carbone, le fer et l’azote – qui constituent la matière de tout l’Univers aujourd’hui (y compris la Terre et ses êtres vivants) en sont absents. Ils se sont formés après, à l’intérieur des étoiles filles.

«Il existe une autre hypothèse sur la nature des «grumeaux» de la galaxie fossile, explique Daniel Schaerer. Au lieu d’étoiles, il pourrait s’agir de la formation de trous noirs extrêmement massifs. Ce qui serait tout aussi excitant si cela se vérifie.»