De nouveaux indices sur la piste des premières étoiles de l'Univers

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La galaxie la plus lointaine jamais observée. A 13,3 milliards d'années lumière, elle est telle qu'elle était déjà 500 millions d'années après le Big Bang. Mais sa première formation pourrait dater de 250 millions d'années après celui-ci... Pourquoi ai-je le vertige ?

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[size=33]De nouveaux indices sur la piste des premières étoiles de l'Univers[/size]

La galaxie la plus lointaine jamais observée, MACS1149-JD1, aurait formé ses premiers astres environ 250 millions d'années après le big bang.

PAR CHLOÉ DURAND-PARENTI
Modifié le 17/05/2018 à 15:16 - Publié le 17/05/2018 à 15:06 | Le Point.fr
L'étau se resserre autour des premières étoiles de l'Univers. Il y a quelques semaines, le résultat de chercheurs isolés affirmant avoir détecté un signal de ces astres primitifs – dont l'astrophysicien Hervé Dole expliquait au Point qu'ils étaient à prendre avec des pincettes – soulevait de nombreuses critiques dans la littérature scientifique. Aujourd'hui, c'est une équipe internationale d'astronomes qui dévoile de nouveaux indices sur cette fascinante première génération d'étoiles à l'origine de ce que l'on appelle parfois l'aube cosmique, ce moment où la lumière a émergé de l'obscurité caractéristique des premiers âges de l'Univers. « Et, cette fois, c'est du solide », nous confirme Hervé Dole, professeur d'astrophysique à l'université Paris-Sud et astrophysicien à l'Institut d'astrophysique spatiale, qui a accepté de se pencher, pour Le Point, sur ces nouveaux résultats qui feront l'objet d'une publication au sein de l'édition du 17 mai 2018 de la revue Nature.
Tout commence avec la découverte et l'observation minutieuse d'une galaxie extrêmement lointaine baptisée MACS1149-JD1 ; une prouesse rendue possible par la présence, entre cette formation céleste et la Terre, d'un amas de galaxies capable de jouer un rôle de loupe gravitationnelle. Grâce aux talents du réseau d'antennes ALMA installées à plus de 5 000 mètres d'altitude dans les Andes chiliennes et capables de scruter l'Univers aux longueurs d'onde millimétriques et submillimétriques avec une sensibilité inégalée, les chercheurs parviennent à dater précisément cette galaxie et découvrent qu'elle se trouve à quelque 13,3 milliards d'années-lumière ; une mesure confirmée par des observations menées, sous un autre angle, et avec un autre instrument : le Very Large Telescope de l'ESO, situé lui aussi au Chili.
La vidéo :https://youtu.be/28Ri4_H-g7Q

Un spectre pour reconstruire l'histoire

En d'autres termes, la galaxie qu'ils ont sous les yeux est telle qu'elle était seulement 500 millions d'années après le big bang. Ce qui fait d'elle la galaxie observée la plus lointaine, du moins parmi celles qui ont précisément été datées. Mais la présence d'une galaxie à cette époque de l'histoire du cosmos n'est finalement pas très surprenante. Ce qui l'est beaucoup plus, en revanche, c'est que non seulement cette galaxie abrite déjà des étoiles d'un âge avancé mais aussi que tout indique qu'il ne s'agit pas de la première génération d'astres nés en son sein. « Grâce au spectre, les chercheurs peuvent en effet reconstruire l'histoire de cette galaxie. Ils ont donc mené cette analyse, pris plein de scénarios et ils ont prouvé, d'une part, que cette galaxie forme beaucoup d'étoiles à l'instant où on l'observe (500 millions d'années après le big bang) et, d'autre part, qu'il s'agit de son deuxième épisode de formation stellaire. Elle en a eu un encore bien avant ! », souligne Hervé Dole. Or, ce premier épisode, que les chercheurs situent environ 250 millions d'années après le big bang, correspond à peu près à la période où les scientifiques pensent que les premières étoiles de l'univers se sont formées. « Bien sûr, il ne s'agit que des étoiles d'une seule galaxie, mais c'est une très belle observation et une réelle avancée », conclut notre expert.