Découverte de l’étoile la plus âgée jamais observée

étoile la plus âgée

Une équipe de chercheurs australiens a débusqué à seulement 6.000 années-lumière de nous, une étoile âgée de 13,6 milliards d’années.

Dans le dernier numéro de la revue scientifique Nature, le professeur Stefan Keller et toute son équipe exposent leur incroyable découverte de l’étoile la plus âgée connue à ce jour. Une étoile dite de « Mathusalem », née seulement deux centaines de millions d’années après le Big Bang. Soit un âge vénérable estimé à environ 13,6 milliards d’années ; le précédent record était détenu en 2013 par HD 140283 dont l’âge est estimé à 13,2 milliards d’années…

Pas la peine de la rechercher aux confins de l’univers, l’étoile désignée SMSS J031300.36-670839.3 appartient à notre galaxie, la Voie Lactée. L’équipe du professeur d’astrophysique à l’Australian National University (ANU) a eu la chance de la débusquer dans notre voisinage, à quelque 6.000 années-lumière de notre système solaire. Une distance relativement courte rapportée à l’échelle cosmique. Pour le professeur Mike Bessell qui a collaboré aux investigations « il y avait une chance sur un million de la trouver », ce qui revient vraiment « à trouver une aiguille dans une botte de foin » et ne fut rendu possible que grâce au télescope SkyMapper de l’Observatoire de Siding Spring (Nouvelle-Galles du Sud) employé dans le cadre d’une cartographie de cinq années du ciel austral. C’est « Le seul capable de trouver des étoiles pauvres en fer de par leur couleur ». L’étoile candidate fut ainsi découverte dès la première année parmi les 60 millions qui furent photographiés avec la caméra de 268 mégapixels (les champs imagés sont 29 fois plus grands que la Pleine Lune) installée au foyer du télescope de 1,3 m de diamètre.

Comme l’affirme le professeur Keller « le signe révélateur que l’étoile est si âgée est l’absence complète de tout niveau détectable de fer dans le spectre de l’étoile ». C’est une caractéristique propre aux ancêtres stellaires formés dans les premiers temps de l’univers. À cette période, l’hydrogène abondait tandis que l’hélium et le lithium existaient en plus petite quantité. Aussi, quelques dizaines de millions d’années après le Big Bang, les éléments les plus lourds n’existaient-ils quasiment pas. Il fallut attendre les toutes premières étoiles, vraisemblablement hyper-massives, pour qu’elles en produisent au moment de leurs explosions fracassantes en supernova. Si bien que « le taux de fer de l’Univers s’accroît avec le temps au fil des générations successives d’étoiles » rappelle l’astrophysicien. « Nous pouvons utiliser l’abondance en fer d’une étoile comme “horloge” qualitative qui nous raconte quand l’étoile s’est formée ».

D’après leur étude, le candidat stellaire qu’ils ont débusqué fut engendré après la désintégration d’une étoile 60 fois plus massive que notre Soleil. Aujourd’hui âgé de 13,6 milliards d’années, il renferme cependant un million de fois moins de fer que l’astre qui nous éclaire (le Soleil est âgé de 4,6 milliards d’années). Son taux de fer est, en effet, à peine suffisant pour former un astéroïde de la taille de l’Australie tandis que celui du Soleil est « équivalent à environ 1.000 fois la masse de la Terre » fait remarquer le chercheur. Voici donc « une recette très différente qui nous en dit davantage sur la nature des premières étoiles et sur leur façon de mourir ». À la question de la disparition d’une grande partie des éléments lourds produits par la supernova, les scientifiques répondent qu’ils furent probablement emportés dans « le trou noir formé au cœur de l’explosion ».

L’âge et les caractéristiques physiques de l’étoile furent récemment confirmés par des observations menées avec le télescope Magellan (6,5 m de diamètre) de Las Campanas au Chili.