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Univers

Les premières étoiles trahies par leurs poussières

Dans une très lointaine galaxie, les astronomes ont retrouvé la poussière produite par l'explosion des premières étoiles de l'Univers.

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Vue d’artiste de la lointaine galaxie poussiéreuse A2744_YD4

Vue d’artiste de la jeune galaxie A2744_YD4. Des observations ont montré que cette galaxie, qui nous apparaît telle qu’elle était lorsque l’Univers n’était âgé que de 4% de son âge actuel, est riche en poussière.

ESO/M. Kornmesser

PREMIERE GENERATION. A2744_YD4 est une galaxie récemment observée par le grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama (ALMA). Cette galaxie très lointaine nous apparaît telle qu'elle était seulement 600 millions d'années après le big-bang. Et le sondage ALMA révèle la présence d'une grande quantité de poussières dans cette galaxie.

“La détection d’une telle abondance de poussière indique que les premières supernovae avaient déjà pollué cet environnement galactique” explique Nicolas Laporte, de l’University College de Londres. Ces supernovae correspondent à l'explosion de la première génération d'étoiles massives qui a éclairé l'univers lors d'une phase que les astronomes nomment aube cosmique. C'est grâce à ces premières étoiles qui ont ensemencé l'Univers de leurs poussières riches en éléments plus lourds que l'hydrogène (fer, carbone, silicium) que de nouveaux astres ont pu se former et produire des éléments encore plus complexes, jusqu'aux différents atomes qui forment le Soleil, la Terre et ces habitants. 

Vue d’artiste d'une représentation réaliste de la jeune et lointaine galaxie A2744_YD4, ainsi que de son enrichissement en poussière résultant des explosions en supernovae d’étoiles particulièrement massives et brillantes. Crédit : ESO/M. Kornmesser.

Cette période de l'aube cosmique est encore mal connue et les astrophysiciens sont toujours à la recherche des toutes premières étoiles (autrement nommées Population III) qui sont apparues quand l'Univers était âgé d'à peine 200 millions d'années. L'identification de cette poussière va permettre de mieux cerner les conditions qui régnaient juste après cette ère. Selon les scientifiques, la galaxie A2744_YD4 a commencé à former des étoiles en grande quantité environ 200 millions d'années avant l’époque à laquelle elle est observée aujourd'hui.

C'est à ce jour la galaxie la plus ancienne dans laquelle de la poussière a été observée et de l'oxygène y aussi été détecté. "ALMA nous offre de merveilleuses perspectives d’observations toujours plus profondes et étendues de galaxies de ce type datant des premiers âges de l’Univers”, conclut Richard Ellis, un autre membre de l'équipe. Mais les antennes d'ALMA et les autres télescopes fonctionnent actuellement au maximum de leurs capacités, il est peu probable qu'ils puissent contribuer à la découverte d'astres appartenant réellement à la population III. Il faudra pour cela patienter jusqu'à la prochaine génération d'observatoires dont le très attendu James Webb qui sera lancé en 2018.

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