Des chercheurs ont identifié « la structure stellaire la plus sous-métallique de l’Univers ». Elle ne devrait pas (ou plus) exister, il s’agit donc de « reliques » qui pourraient être une « clé pour notre compréhension de la formation des étoiles dans l’Univers primordial ».
Dans notre système solaire, le Soleil occupe une place de choix. Non seulement il nous éclaire et nous réchauffe, mais il représente aussi pas moins de 99,8 % de la masse de l’ensemble des objets qui y sont présents (planètes, astéroïdes, etc.). Nous ne nous épancherons pas davantage sur le Soleil, que nous avons déjà longuement détaillé dans notre dossier sur le Système solaire.
Sachez par contre que notre étoile elle-même est en très grande majorité (98,5 %) composée de seulement deux éléments atomiques légers : l’hydrogène et l’hélium. Le 1,5 % restant se partage entre plusieurs autres éléments plus lourds tels que du carbone, de l’oxygène, du fer…
Métallicité des étoiles et « aberrations » C-19
Cette part d’atomes lourds est appelée « métallicité » et elle varie évidemment en fonction des étoiles. C’est évidemment le cas au sein de notre Galaxie – la Voie lactée – qui regroupe des centaines de milliards d’étoiles. Chacune a des caractéristiques différentes, mais celles de l’annonce du jour ne devrait en fait pas exister, ou avoir déjà disparu.
Une équipe internationale dirigée par un chercheur du CNRS à l’Observatoire astronomique de Strasbourg « vient de démontrer que notre galaxie abrite un groupe d’étoiles à la métallicité extrêmement faible », qui se trouve dans la structure stellaire nommée C-19, explique l’Observatoire de Paris. Ces travaux ont fait l’objet d’une publication scientifique dans Nature.
Pour mener à bien leurs travaux, les chercheurs se sont basés sur des observations de la sonde spatiale Gaia et de plusieurs télescopes au sol. Ils ont également développé « un algorithme inédit » qui a permis « d’isoler les rares groupes d’étoiles se déplaçant de concert », c’est notamment le cas de C-19 qui nous intéresse aujourd’hui.
Ce n’est pas tout : « En parallèle, l’étude Pristine, menée au Télescope Canada-France-Hawaï, à Hawaï, cartographie le ciel depuis 2015 pour mesurer systématiquement la fraction d’éléments lourds, ou "métallicité", de millions d’étoiles. Une fois combinées, ces deux études ont révélé de manière surprenante que C-19 contient des étoiles avec une métallicité extrêmement faible ».
Les éléments lourds manquent à l’appel…
Ces étoiles « présentent des taux en éléments lourds 2 500 fois plus faibles que ceux trouvés dans le Soleil, bien inférieurs à ceux de tout autre astre connu dans l’Univers ». Ces données ont été validées par le télescope Gemini Nord à Hawaï et le Gran Telescopio Canarias à La Palma, avec la confirmation d’une « signature chimique distincte des étoiles d’un amas ».
« Ces observations détaillées ont également confirmé les taux exceptionnellement bas d’éléments lourds présents dans ces étoiles : moins de 0,04 % du taux observé dans le Soleil et bien inférieur au taux de toute autre structure connue dans l’univers », explique l’Observatoire astronomique de Strasbourg.
… et cela remet en cause nos connaissances
Quelle importance me direz-vous ? Et bien ces étoiles remettent « en cause les connaissances et les modèles actuels », qui n’envisagaient pas que des étoiles du genre puissent (encore) exister.
C’est donc, précise l’Observatoire astronomique de Strasbourg, « un élément clé pour notre compréhension de la formation des étoiles dans l’Univers primordial » (qui comprend les époques anciennes de l'histoire de l'univers observable, et englobe les époques denses et chaudes de l'histoire de l'Univers depuis le Big Bang, ndlr).
Par contre, « cette découverte ouvre une fenêtre directe et unique sur les premiers âges de la formation des étoiles et sur la mise en place des structures stellaires à cette époque très reculée ».
En effet, les éléments lourds étant produits par les générations successives d’étoiles massives, la très faible « métallicité » des étoiles de la structure C-19 montre que les étoiles « se sont formées dans les premiers âges de l’univers ».
L’Observatoire de Strasbourg détaille la création des étoiles pour bien comprendre de quoi il en retourne :
« La grande majorité de ces éléments lourds est produite au sein des étoiles massives. Lorsque celles-ci atteignent les derniers stades de leur évolution, elles cèdent ces éléments au gaz interstellaire par le biais des vents ou lorsqu’elles explosent en supernovae. De nouvelles étoiles naissent de ce gaz interstellaire désormais enrichi, comme le Soleil il y a 4,5 milliards d’années. Cela implique que les premières générations d’étoiles étaient très pauvres en éléments lourds ».
Des reliques remarquables dans notre Galaxie
Ces étoiles constituent donc « une relique remarquable d’une époque où les toutes premières structures stellaires s’assemblaient », se réjouit l’Observatoire astronomique de Strasbourg.
Pour étudier notre passé, les astronomes disposent de deux techniques principales : se tourner vers les galaxies les plus lointaines, et donc les observer telles qu’elles étaient il y a longtemps, « dans leur enfance ». Ou bien faire appel à l’« archéologie galactique » : on étudie en détail les structures les plus anciennes de notre propre galaxie.
Les étoiles de la structure C-19 devraient donc permettre à d’autres astronomes de se lancer dans de l’archéologie… reste maintenant à voir ce qu’ils vont arriver à en tirer.
Commentaires (11)
#1
Encore une création bizarre du Dr Géro ca.
#2
Et elles ne pourraient pas s’être créé dans un endroit pauvre en éléments lourds tout simplement ?
#2.1
Les étoiles « récentes » sont formées à partir des gaz d’étoiles plus anciennes qui ont forcément formé ces éléments lourds (d’après nos modèles).
C’est pas parce qu’une chose est proche qu’elle est jeune, c’est juste qu’on l’observe dans un état qui ne date pas trop…
(Par contre les choses éloignées sont forcément vieilles)
Et donc c’est juste qu’elles seraient très très âgées et proches de nous avec notre étoile très jeune (je sais qu’en ces temps c’est difficile à imaginer que des séniors côtoient des jeunes, mais bon).
#3
Merci pour l’article !
A moins de 0,1% de la métallicité du Soleil cela voudrait dire qu’il s’agit de la première génération d’étoiles ? Si oui, d’où vient le peu de métal présent ?
On a hâte de connaitre la suite .
#4
J’ai vu C-19, j’ai flippé. C’est grave docteur ?
#4.1
le sous titre et l’article sont.. J’aime.
#5
J’ai un peu de mal à comprendre comment notre galaxie pourrait contenir des étoiles qui se seraient formées dans les premiers temps de l’univers… par définition, ce qui est dans notre galaxie est dans notre voisinage, aussi bien spatial que temporel (à la taille de ladite galaxie près). Si quelqu’un a une explication, je suis preneur.
#6
Ça pourrait pas être lié au fait que l’amas est passé un certain temps à proximité d’un tour noir puis qu’il s’en soit échappé ? Ça ferait qu’il nous viendrait du passé.
Ce qui me gêne avec cette idée, c’est qu’à ma compréhension les étoiles auraient dû être “aspirées” par le trou noir…
Est-ce que ça fait sens comme hypothèse ?
#7
Pour ce qui est du peu de métallicité présente (sous-entendu qu’il existe déjà) personne n’a jamais affirmé qu’aucun atome dit “complexe” ne s’était pas formé dans les premières phases de l’univers, juste que leurs parts étaient infimes et qu’elle a croît par les processus de nucléosynthèse stellaire - donc à travers les étoiles et leurs générations successives.
Par contre je suis chiffonné par cette affirmation de l’article :
J’ai un trou sur ce que j’avais lu sur le sujet, mais il y a effectivement - comme pour les humains - une “espérance de vie” pour les étoiles qui peut être estimé par leurs compositions, structures, masses. Et en terme de “générations d’étoiles” (les premières puis celles qui disposaient davantage de métaux lourds) il me semblait qu’il y avait une différence rendant logique la disparition à l’heure actuelle de cette première génération (qui ne disposait pas de métaux lourds puisque c’est cette génération qui les a produite à la fin de sa vie). Donc ma question est : plutôt que de considérer que ces étoiles viennent du tréfond des âges, pourquoi l’hypothèse retenu ne part pas de principe que ces étoiles se sont constituées à partir d’un secteur de la galaxie ayant maintenu des conditions de matières proches des temps anciens ? Parce qu’à part cette histoire de métallicité, par quoi a-t-on déterminé que ces étoiles avaient 10 milliards d’années d’existences ?
#8
J’ai tout de suite pensé à ça : https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_blanc
#9
oui mais étoiles qui se seraient formées dans un nuage qui ne contient pas d’éléments lourds justement