L'une des plus anciennes étoiles de l'univers découverte à côté de la Voie lactée : ScienceAlert

La recherche des premières étoiles apparues à l’aube de l’univers a donné naissance à l’une des étoiles les plus anciennes que nous ayons jamais découvertes, juste à côté de notre galaxie.

Il ne fait pas partie de la première génération stellaire. Cet éclair dans l'obscurité, connu sous le nom de LMC 119, a été repéré dans le Grand Nuage de Magellan en orbite autour de la Voie Lactée et constitue la première étoile de deuxième génération de l'univers à être trouvée dans une autre galaxie.

« Cette étoile offre une fenêtre unique sur le processus de formation très précoce des éléments dans des galaxies autres que la nôtre. » dit l'astrophysicien Anirudh Chetty de l'Université de Chicago, qui a dirigé la recherche.

« Nous nous sommes fait une idée de la manière dont sont apparues ces étoiles enrichies chimiquement par les premières étoiles de la Voie lactée, mais nous ne savons pas encore si certaines de ces signatures sont uniques ou si des choses auraient pu se produire de la même manière. à travers d’autres galaxies.

Grand Nuage de Magellan. (NASA/JPL-Caltech/STScI)

Les premières étoiles de l’univers ne disposaient pas d’une grande variété de matériaux avec lesquels travailler. Ils se sont formés à partir de nuages ​​d’hydrogène et d’hélium qui se sont fusionnés dans l’univers primitif à la suite du Big Bang, transformant leurs noyaux en machines à fusion qui éclairent l’obscurité.

Ces étoiles écrasaient l'hydrogène en hélium, puis l'hélium en carbone, et ainsi de suite, Jusqu'au fer Pour les étoiles les plus massives, qui ont commencé à produire le tableau périodique des éléments de l’univers. De violentes explosions et collisions d’étoiles ont produit des éléments plus lourds.

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Une fois que ces éléments existaient dans l’univers, ils ont été transmis aux générations d’étoiles suivantes. La métallicité d'une étoile est l'une des mesures utilisées par les astronomes pour déterminer son âge ; Les plus faibles quantités de métal dans la formation de l’étoile signifient qu’elle est née au début de l’univers, à une époque où il y avait beaucoup moins de métal.

Le Grand Nuage de Magellan en lumière ultraviolette. (NASA/SWIFT/S. Imler (Goddard) et M. Siegel (Pennsylvanie))

Le Saint Graal sera avec les étoiles Pas de métal Absolument – ​​ceux de la première génération. Mais aucun n’a encore été trouvé. Nous pensons que c'est parce que La plupart de ces premières étoiles étaient très massives Ils ont brûlé et sont morts très rapidement.

Ce que nous avons trouvé dans la Voie Lactée, ce sont des étoiles qui, selon les astronomes, appartiennent à la deuxième génération, avec si peu de métal qu'elles sont nées uniquement de la matière laissée après l'explosion de la première génération en poussière d'étoile.

Elles sont extrêmement rares – moins d’une étoile sur 100 000 est une étoile de deuxième génération – mais elles valent la peine d’être recherchées, affirment les chercheurs. Et en trouver un en dehors de la Voie Lactée pourrait nous dire si la matière flottant autour de l’univers primitif était uniformément répartie.

« Dans leurs couches externes, ces étoiles préservent des éléments proches de l'endroit où elles se sont formées. » Chitty dit. « Si vous pouvez trouver une très vieille étoile et obtenir sa composition chimique, vous pouvez comprendre la composition chimique de l'univers où cette étoile s'est formée, il y a des milliards d'années. »

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Pour trouver des étoiles anciennes en dehors de la galaxie, Chetty et ses collègues se sont tournés vers le Grand Nuage de Magellan, un satellite de la Voie Lactée en orbite à distance. À environ 160 000 années-lumière. C'est là qu'ils ont trouvé LMC 119, une étoile si pauvre en éléments plus lourds qu'elle doit faire partie de la deuxième génération d'étoiles.

Image de la Voie Lactée compilée à partir des données de Gaia, avec les Grands et Petits Nuages ​​de Magellan en bas à droite. (ESA/GAIA/DPAC)

Il est intéressant de noter que dans le LMC 119, l’équipe a trouvé l’une des réponses qu’elle cherchait. Sa composition diffère de celle des étoiles de deuxième génération de la Voie lactée, car elle contient des quantités beaucoup plus faibles de carbone et de fer.

« C'était très intéressant et suggère que peut-être l'augmentation du carbone dans la première génération, comme nous le voyons dans la Voie Lactée, n'était pas universelle. Nous devrons faire plus d'études, mais cela suggère qu'il existe des différences d'un endroit à l'autre. .» Chitty dit.

« Je pense que nous complétons le tableau de ce à quoi ressemblait l'enrichissement précoce des éléments dans différents environnements. »

Les chercheurs pensent que davantage de ces étoiles anciennes pourraient se cacher dans le Grand Nuage de Magellan. Leur découverte pourrait conduire à de nouveaux indices sur les origines de l'univers et sur les différences dans les chemins évolutifs empruntés par des étoiles distinctes dans l'espace et dans le temps.

La recherche a été publiée dans Astronomie naturelle.

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