Le télescope spatial James Webb (JWST) a peut-être fait une découverte révolutionnaire : la première génération d’étoiles nées peu après le Big Bang. Ces étoiles primordiales, connues sous le nom d’étoiles de population III (POP III), se seraient formées dès les premiers balbutiements de l’univers, et des preuves suggèrent qu’elles pourraient avoir été observées dans une galaxie lointaine appelée LAP1-B.
L’importance des étoiles de la population III
Les étoiles POP III sont essentielles à la compréhension des premières évolutions de l’univers. Ils se sont formés avant que l’univers ne soit enrichi d’éléments plus lourds, ce qui signifie qu’ils étaient presque entièrement composés d’hydrogène et d’hélium. Ces étoiles étaient probablement massives, potentiellement des centaines de fois la masse de notre Soleil, et leur existence aide à expliquer comment les premières galaxies ont émergé des « âges sombres cosmiques » – la période avant que l’univers ne soit illuminé par la lumière des étoiles.
Comment la découverte a été faite
La lumière de LAP1-B a parcouru 13 milliards d’années pour atteindre JWST, ce qui signifie que nous observons la galaxie telle qu’elle existait seulement 800 millions d’années après le Big Bang. La distance extrême fait pâlir la galaxie, mais un phénomène appelé lentille gravitationnelle a permis l’observation. Prédite par Albert Einstein, la lentille gravitationnelle se produit lorsque la gravité d’un objet massif (dans ce cas, un amas de galaxies situé à 4,3 milliards d’années-lumière) courbe et agrandit la lumière d’un objet plus éloigné. Cet effet de « loupe » a rendu LAP1-B visible aux puissants capteurs infrarouges de JWST.
Les preuves indiquent les étoiles primordiales
Les chercheurs pensent que les étoiles de LAP1-B sont des POP III sur la base de plusieurs indicateurs clés :
- Faible métallicité : Le gaz entourant les étoiles ne contient presque aucun élément lourd, ce qui correspond à la composition attendue des étoiles primordiales.
- Amas massifs : Les étoiles semblent être regroupées en amas d’environ 1 000 fois la masse de notre Soleil, ce qui correspond aux modèles théoriques de la formation des étoiles POP III.
- Époque de réionisation : La galaxie est observée pendant « l’époque de réionisation », lorsque les premières étoiles et galaxies transformaient le gaz neutre en plasma, marquant la fin de l’âge des ténèbres cosmiques.
Pourquoi c’est important
L’identification des étoiles POP III est un objectif majeur de la cosmologie. Ces étoiles fournissent des indices sur les premiers stades de la formation des galaxies, les propriétés de la matière noire et les conditions initiales de l’univers. Cette découverte suggère que la lentille gravitationnelle pourrait être un outil puissant pour trouver davantage d’étoiles POP III à des distances extrêmes.
“Si effectivement les étoiles de LAP1-B sont Pop III, c’est la première détection de ces étoiles primordiales”, a déclaré Eli Visbal, chef d’équipe de l’Université de Tolède.
Prochaines étapes
Les chercheurs prévoient des simulations plus détaillées pour confirmer les résultats et explorer la transition de POP III vers les générations d’étoiles ultérieures. Cette découverte ouvre une nouvelle fenêtre sur l’histoire ancienne de l’univers, promettant de nouvelles connaissances sur les origines des galaxies et l’évolution du cosmos.
