Dans ses années crépusculaires, le télescope spatial Hubble réalise un autre exploit impressionnant : la découverte d’une étoile qui est maintenant à un record de 28 milliards d’années-lumière et qui peut révéler des secrets sur les premiers jours de l’univers.
Le Hubble continue d’étonner. Personne ne s’attendait à ce que le télescope spatial serve pendant 32 ans et devienne l’animal de compagnie du grand public avec ses belles images de tous les coins de l’univers. La production scientifique est également impressionnante. Entre autres choses, il a détecté de l’eau dans les atmosphères de planètes en dehors de notre propre système solaire. Le télescope spatial a déterminé que l’univers s’étend de plus en plus vite et grâce à Hubble nous connaissons l’âge de notre univers : 13,7 milliards d’années.
Maintenant, il y a une autre réalisation remarquable. Le télescope spatial a découvert l’étoile la plus éloignée et la plus jeune jamais découverte, à une distance de 28 milliards d’années-lumière. Elle porte désormais le nom d’Earendel, en vieil anglais pour « l’étoile du matin ». Sa distance avec notre Terre est stupéfiante.
La découverte est un énorme bond en arrière dans le temps. La lumière détectée par l’étoile a 900 millions d’années, provient du premier milliard d’années après la naissance de l’univers avec le Big Bang, et a mis 12,9 milliards d’années pour atteindre la Terre. La lumière du précédent détenteur du record, Icare, s’est formée alors que l’univers avait environ 4 milliards d’années, soit 30 % de son âge actuel. Les astronomes décrivent ce laps de temps comme un « décalage vers le rouge de 1,5 ». Au fur et 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. La lumière d’Eearendel date d’une époque où l’univers n’avait que 7% de son âge actuel, avec un décalage vers le rouge de 6,2. Auparavant, seuls des amas d’étoiles à une si grande distance, intégrés dans les premières galaxies, avaient été observés.
petites taches
« Nous n’y croyions pas au début », a déclaré l’astronome Brian Welch de l’université Johns Hopkins à Baltimore, auteur principal de l’article dans la revue. Nature rapportant la découverte sur la base des données collectées par Hubble. « Cette étoile était tellement plus éloignée que l’étoile la plus éloignée précédente avec le décalage vers le rouge le plus élevé. Normalement, des galaxies entières à ces distances ressemblent à de minuscules taches où la lumière de millions d’étoiles fusionne. Le fait que cette étoile brillante puisse être vue à une si grande distance est dû au grossissement naturel d’un énorme amas de galaxies entre la Terre et Earendel. La masse de cet amas déforme l’espace, créant une puissante loupe qui grossit immensément la lumière des objets éloignés au-delà, mille fois ou plus. À l’aide de cette loupe naturelle, l’équipe de recherche a découvert une galaxie grossie pour ressembler à un long croissant de lune – Sunrise Arc, contenant une étoile extrêmement grossie qui fait au moins cinquante fois la masse de notre soleil et des millions de fois plus brillante. Earendel peut être une étoile binaire car la plupart des étoiles massives sont accompagnées d’une étoile plus petite.
La découverte d’Eearendel est très prometteuse pour l’étude de l’ère de la formation stellaire très précoce. « Étudier Earendel ouvre une fenêtre sur une ère de l’univers que nous ne connaissons pas. C’est comme si nous avions commencé un livre vraiment intéressant avec le deuxième chapitre et que nous avions maintenant la chance de lire le premier chapitre où tout a commencé », a déclaré Welch.
L’espoir repose également sur le successeur du Hubble, le James Webb. Il a été lancé à la fin de l’année dernière. Le télescope infrarouge optique possède un impressionnant miroir principal d’un diamètre de 6,5 mètres. Le James Webb est donc non seulement plus puissant que son prédécesseur, il est aussi mieux positionné. Hubble est suspendu à une altitude de 540 kilomètres au-dessus de la Terre. Le nouveau télescope spatial est situé à une distance de 1,5 million de kilomètres, où il est exempt de perturbations de l’atmosphère terrestre et où il fait suffisamment froid pour faire de l’astronomie infrarouge 24 heures sur 24.
bras en métal
Les astronomes s’attendent à ce que le James Webb, avec sa haute sensibilité aux longueurs d’onde infrarouges plus longues, confirme qu’Earendel est bien une étoile et fournisse plus de clarté sur sa luminosité, sa taille et sa température. Il peut être possible de déterminer si le système stellaire Sunrise Arc et Earendel ne contiennent pas les éléments lourds qui ont formé les étoiles ultérieures. Dans ce cas, Earendel est la première étoile massive pauvre en métal des soi-disant étoiles de la population III à être ciblée par l’humanité. Étoiles composées uniquement d’hydrogène et d’hélium primordiaux, les toutes premières étoiles à se former après le Big Bang.
Il y a une chance que le télescope spatial James Webb batte également le nouveau record de distance établi par Hubble en regardant encore plus loin dans l’univers pour des étoiles encore plus jeunes. Et Hubble ? Tant que ce télescope continuera à prolonger sa longue durée de vie après son lancement en 1990, il sera un ajout bienvenu aux efforts de James Webb, qui deviendra opérationnel cet été. Ensemble, ils forment une paire idéale pour regarder loin dans l’univers et recueillir les informations que le monde de l’astronomie attend avec impatience, sur le premier milliard d’années de l’univers.
La recherche a reçu un coup de pouce supplémentaire cette semaine avec la découverte d’une galaxie à 13,5 milliards d’années-lumière, la plus éloignée jamais observée. Baptisé HD1, il a été trouvé en s’associant aux télescopes Subaru, VISTA, UK Infrared et Spitzer. HD1 semble être à 100 millions d’années-lumière plus éloignée de la Terre que l’ancien détenteur du record, la galaxie GN-z11. HD1 pourrait également contenir les toutes premières étoiles qui ont converti des éléments légers comme l’hélium en éléments plus lourds comme le fer, le carbone et l’oxygène en quelques centaines de milliers d’années. Éléments essentiels à l’origine de la vie.