grâce au VLT ,Des astronomes ont trouvé des preuves solides de l’existence de la première génération d’étoiles

A l’observatoire austral   européen  , grâce au VLT ( very large telescope )  , des astronomes ont découvert la galaxie de loin la plus brillante de l’univers jeune , baptisée CR7 ( Cosmos Redshift 7 ) , ils y ont même trouvé des preuves solides de l’existence de la  première génération d’étoiles . ces objets massifs, et qui ne relevaient jusqu’à présent que de la prédiction théorique , sont à l’origine de la création des tout premiers éléments lourds qui entrent dans la  composition des étoiles qui nous entourent aujourd’hui , des planètes et de la vie telle que nous la connaissons .

Longtemps, les chercheurs ont théorisé l’existence d’une  première génération d’étoiles connues sous l’appellation de Population III ( les étoiles riches en éléments plus lourds et situées dans le disque de la Vois lactée comme, par exemple le soleil , sont de Population I ; les étoiles plus âgées contenant une plus faible proportion d’éléments lourds et situées dans le bulbe et le halo de notre galaxie sont classées  dans la Population II ) . ces premiers étoiles de Population III sont issues de la matière originelle créée lors du Big Bang . tous les éléments chimiques lourds comme l’oxygène , l’azote , le carbone et le fer , qui sont essentiels à la vie , ont été forgés dans le ventre des étoiles.

Ce qui signifie, que les premières étoiles ne peuvent que s’être formées à partir des seuls éléments antérieurs  aux étoiles : l’hydrogène, l’hélium et dans une moindre mesure , le lithium.

Ces étoiles de Population ont du être  énormes, plusieurs centaines ou milliers de fois plus massives que soleil. Mais jusqu’à présent aucune réelle preuve matérielle n’était venue étayer l’hypothèse de leur existence.   

Une équipe menée par David Sobral , de l’institut d’astrophysique et des sciences spatiales , de l’université de Lisbonne , au Portugal , et de l’observatoire de Leiden , aux pays-bas , a utilisé le VLT et d’autres télescopes parmi les plus puissants : W.M . Keck , Subaru , Hubble pour scruter et sonder l’univers jeune et remonter à l’époque de la réionisation , soit à quelque 800 millions d’années après le Big Bang.

A l’aide de ces télescopes, l’équipe a trouvé un certain nombre de très jeunes galaxies étonnamment lumineuses. l’une d’entres elles, baptisée CR7 ( Cosmos Redshift 7 ) , constitue un objet exceptionnel et d’une grande rareté , c’est-dire quelle est  de loin  la galaxie la plus brillante qui n‘ait jamais été observée à ce stade de l’univers.

Les instruments X-Shooter et Sinfoni du VLT ont détecté de fortes émissions d’hélium ionisé au cœur de CR7 , mais curieusement et très étrangement , aucun signe de la présence d’élémets plus lourds au sien de la galaxie . ce qui signifie que l’équipe a bel et bien dénicher le premier véritable  indice de l’existence d’amas d’étoiles de Population III , responsable de l’ionisation du gaz contenu à l’intérieur d’une galaxie de l’univers jeune .

« Cette découverte a surpassé toutes nos attentes initiales, s’enthousiasme Davis Sobral. Nous ne nous attendions effectivement pas à détecter une galaxie aussi brillante. Puis, après avoir analysé CR7 sous toutes les coutures, nous avons compris que non seulement nous avions trouvé la galaxie lointaine la plus lumineuse qui soit, mais également qu’elle présentait toutes les caractéristiques attendues d’une galaxie peuplée d’étoiles de Population III. Ces étoiles ont créé les tout premiers atomes lourds dont nous sommes aujourd’hui constitués. Quelle autre découverte plus excitante que celle-ci ? »

Avec le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA,les chercheurs ont recensé à l’intérieur de CR7 des groupes d’étoiles plus bleues, d’autres plus rouges, ce qui indique que la formation des étoiles de type Population III s’est faite par vagues, comme cela avait été théorisé. Ce qui a été vu en observation directe constitue la dernière vague d’étoiles de type Population III et la chose suggère que de telles étoiles sont plus aisément détectables que ce que l’on pensait : on les trouve parmi les étoiles ordinaires, dans des galaxies plus lumineuses, et pas uniquement dans les galaxies les plus précoces et peu lumineuses, galaxies si peu perceptibles qu’elles en deviennent extrêmement difficiles à étudier.

Jorryt Matthee, deuxième auteur de la publication rendant compte de ce travail dans la revue Astrophysical Journal, conclut : « Je me suis toujours posé la question de nos origines. Enfant déjà, je voulais savoir d’où proviennent les éléments dont nous sommes faits : le calcium de nos os, le carbone de mes muscles, le fer dans notre sang. J’ai trouvé que ceux-ci ont d’abord été produits au commencement de l’Univers, par la première génération d’étoiles. Avec cette nouvelle découverte, nous voyons de tels objets pour la première fois et émettons les balbutiements d’une recherche inédite. »

D’autres observations, qui seront menées avec le VLT, avec ALMA, ainsi qu’avec le télescope spatial Hubble de la NASA et de l’ESA, seront prochainement conduites, afin de lever l’ombre d’un doute sur le fait que ce sont bien des étoiles de Population III qui ont été vues, et aussi pour en identifier d’autres exemplaires.

sources : 

source 1 , source 2 , source 3