Hubble repère l’étoile la plus éloignée jamais vue


  • FrançaisFrançais



  • Le télescope spatial Hubble de la NASA a établi une nouvelle référence extraordinaire : détecter la lumière d’une étoile qui existait dans le premier milliard d’années après la naissance de l’univers dans le big bang – l’étoile individuelle la plus éloignée jamais vue à ce jour.

    La découverte est un énorme bond en arrière dans le temps par rapport au précédent détenteur du record d’une étoile; détectée par Hubble en 2018. Cette étoile existait lorsque l’univers avait environ 4 milliards d’années, soit 30% de son âge actuel, à une époque que les astronomes appellent « décalage vers le rouge 1,5 ». Les scientifiques utilisent le mot « décalage vers le rouge » car à mesure que l’univers s’étend, la lumière des objets distants est étirée ou « décalée » vers des longueurs d’onde plus longues et plus rouges lorsqu’elle se dirige vers nous.

    L’étoile nouvellement détectée est si loin que sa lumière a mis 12,9 milliards d’années pour atteindre la Terre, nous apparaissant comme elle l’était lorsque l’univers n’avait que 7% de son âge actuel, à un décalage vers le rouge de 6,2. Les plus petits objets vus auparavant à une si grande distance sont des amas d’étoiles, intégrés à l’intérieur des premières galaxies.

    « Nous n’y croyions presque pas au début, c’était tellement plus loin que l’étoile précédente la plus éloignée et la plus élevée à décalage vers le rouge », a déclaré l’astronome Brian Welch de l’Université Johns Hopkins de Baltimore, auteur principal de l’article décrivant la découverte, qui est publié dans la revue du 30 mars Nature. La découverte a été faite à partir de données recueillies lors du programme RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey) de Hubble, dirigé par le co-auteur Dan Coe au Space Telescope Science Institute (STScI), également à Baltimore.

    « Normalement, à ces distances, des galaxies entières ressemblent à de petites taches, la lumière de millions d’étoiles se mélangeant », a déclaré Welch. « La galaxie abritant cette étoile a été agrandie et déformée par la lentille gravitationnelle en un long croissant que nous avons nommé l’arc du lever du soleil. »

    Après avoir étudié la galaxie en détail, Welch a déterminé qu’une caractéristique est une étoile extrêmement agrandie qu’il a appelée Earendel, ce qui signifie « étoile du matin » en vieil anglais. La découverte est prometteuse pour ouvrir une ère inexplorée de formation d’étoiles très précoce.

    « Earendel existait il y a si longtemps qu’il n’avait peut-être pas toutes les mêmes matières premières que les étoiles qui nous entourent aujourd’hui », a expliqué Welch. « L’étude d’Earendel sera une fenêtre sur une ère de l’univers avec laquelle nous ne sommes pas familiers, mais qui a conduit à tout ce que nous savons. C’est comme si nous avions lu un livre vraiment intéressant, mais nous avons commencé avec le deuxième chapitre, et maintenant nous aurons l’occasion de voir comment tout a commencé », a déclaré Welch.

    Quand les étoiles s’alignent

    L’équipe de recherche estime qu’Earendel est au moins 50 fois plus massive que notre Soleil et des millions de fois plus brillante, rivalisant avec les étoiles les plus massives connues. Mais même une étoile aussi brillante et de très grande masse serait impossible à voir à une si grande distance sans l’aide du grossissement naturel d’un énorme amas de galaxies, WHL0137-08, assis entre nous et Earendel. La masse de l’amas de galaxies déforme le tissu de l’espace, créant une puissante loupe naturelle qui déforme et amplifie considérablement la lumière des objets distants derrière elle.

    Grâce au rare alignement avec l’amas de galaxies grossissant, l’étoile Earendel apparaît directement sur, ou très près d’une ondulation dans le tissu de l’espace. Cette ondulation, qui est définie en optique comme une « caustique », fournit un grossissement et un éclaircissement maximum. L’effet est analogue à la surface ondulée d’une piscine créant des motifs de lumière vive au fond de la piscine par une journée ensoleillée. Les ondulations sur la surface agissent comme des lentilles et concentrent la lumière du soleil pour une luminosité maximale sur le fond de la piscine.

    Cette caustique fait sortir l’étoile Earendel de la lueur générale de sa galaxie d’origine. Sa luminosité est multipliée par mille ou plus. À ce stade, les astronomes ne sont pas en mesure de déterminer si Earendel est une étoile binaire, bien que la plupart des étoiles massives aient au moins une étoile compagne plus petite.

    Confirmation avec Webb

    Les astronomes s’attendent à ce qu’Earendel reste fortement agrandi pour les années à venir. Il sera observé par le télescope spatial James Webb de la NASA. La haute sensibilité de Webb à la lumière infrarouge est nécessaire pour en savoir plus sur Earendel, car sa lumière est étirée (décalée vers le rouge) à des longueurs d’onde infrarouges plus longues en raison de l’expansion de l’univers.

    « Avec Webb, nous espérons confirmer qu’Earendel est bien une star, ainsi que mesurer sa luminosité et sa température », a déclaré Coe. Ces détails préciseront son type et son stade dans le cycle de vie stellaire. « Nous nous attendons également à ce que la galaxie Sunrise Arc manque d’éléments lourds qui se forment dans les générations d’étoiles suivantes. Cela suggérerait qu’Earendel est une étoile rare et massive pauvre en métaux », a déclaré Coe.

    La composition d’Eearendel sera d’un grand intérêt pour les astronomes, car elle s’est formée avant que l’univers ne soit rempli des éléments lourds produits par les générations successives d’étoiles massives. Si des études de suivi révèlent qu’Earendel n’est composé que d’hydrogène et d’hélium primordiaux, ce serait la première preuve des étoiles légendaires de la population III, qui sont supposées être les toutes premières étoiles nées après le big bang. Bien que la probabilité soit faible, Welch admet qu’elle est tout de même séduisante.

    « Avec Webb, nous pourrions voir des étoiles encore plus loin qu’Earendel, ce qui serait incroyablement excitant », a déclaré Welch. « Nous irons aussi loin que possible. J’aimerais voir Webb battre le record de distance d’Earendel. »

    Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l’ESA (Agence spatiale européenne). Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland, mène des opérations scientifiques Hubble. STScI est exploité pour la NASA par l’Association des universités pour la recherche en astronomie à Washington, DC

    N'oubliez pas de voter pour cet article !
    1 étoile2 étoiles3 étoiles4 étoiles5 étoiles (No Ratings Yet)
    Loading...
    mm

    La Rédaction

    L'équipe rédactionnelle

    Laisser un commentaire

    Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.