Madrid – À travers le télescope Hubble, elle ne ressemble qu’à un minuscule point de trois pixels, mais il s’agit en fait de l’étoile la plus lointaine et la plus ancienne jamais observée. Eärendel, située à 12,9 milliards d’années-lumière de la Terre et formée lorsque l’univers était encore jeune, sera une porte d’entrée pour comprendre l’évolution stellaire.
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Bien qu’elle n’existe plus, car elle a explosé il y a des millions d’années, sa lumière était si puissante qu’elle est encore visible et constitue une étoile record puisque, jusqu’à présent, l’étoile la plus lointaine détectée était Icare, découverte en 2018 à 9 000 millions d’années-lumière.
La découverte, publiée aujourd’hui dans Nature, a été faite par une équipe internationale dirigée par Brian Welch de l’Université Johns Hopkins et l’équipe du Space Telescope Science Institute.
« Jusqu’à présent, nous n’avions vu que des étoiles récentes, jamais une aussi vieille que celle-ci », qui existait dans le premier milliard d’années après le Big Bang, explique à Efe le chercheur et l’un des auteurs de l’étude José María Diego, de l’Institut de physique de Cantabrie (IFCA, CSIC-UC), dans le nord de l’Espagne.
M. Diego souligne l’importance de cette découverte pour la compréhension de l’évolution des étoiles et de la façon dont les premières étoiles se sont formées, ainsi que de la phase de réionisation de l’univers, une période au cours de laquelle des électrons libres ont circulé, mais on ne sait pas vraiment quelles sources d’énergie ont provoqué ce processus.
Eärendel sera « une fenêtre sur une époque de l’univers qui ne nous est pas familière, mais qui a conduit à tout ce que nous connaissons. C’est comme si nous avions lu un livre intéressant, mais que nous avions commencé au deuxième chapitre et que nous avions maintenant la possibilité de voir comment tout a commencé », explique M. Welch, cité par le Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) espagnol.
L’étoile tire son nom du poème « Le voyage d’Eärendel, l’étoile du soir », écrit en 1914 par J.R.R. Tolkien, auteur du « Seigneur des anneaux », et se trouve dans une galaxie qu’ils ont baptisée Arc du soleil levant.
L’équipe estime qu’elle aurait au moins 50 fois la masse du Soleil et qu’elle est beaucoup plus brillante que celui-ci, mais il faudra attendre que le télescope James Webb, récemment lancé, soit pleinement opérationnel pour déterminer sa masse, sa taille, sa température, son rayon et savoir s’il s’agit d’une étoile de première ou de deuxième génération.
Diego explique que les étoiles de première génération, celles qui sont les plus proches du début du Big Bang, n’étaient composées que d’hydrogène et d’hélium, car ces éléments et un peu de lithium étaient les seuls de l’univers, et que les étoiles de deuxième génération contiennent de petites quantités d’autres éléments.
Seule la lumière d’Eärendel existe désormais, et pour prédire si sa luminosité se maintiendra dans les années à venir ou si elle est temporaire, « nous devons estimer la masse de toutes les étoiles situées dans la ligne de visée », explique Yolanda Jiménez, de l’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), dans le sud de l’Espagne, qui a participé au projet, également signataire de la recherche.
Jusqu’en 2018, date à laquelle Icarus a été détecté, personne n’avait pensé à rechercher ce type d’étoiles, qui sont très difficiles à reconnaître, « elles sont simplement un point de lumière, sans aucune forme », explique Diego.
En fait, Hubble a été conçu pour voir les galaxies à la distance d’Eärendel, mais pas pour étudier une seule étoile : « il y a trois ans, c’était de la science-fiction, personne n’y aurait cru ».
Toutefois, cela a été possible grâce à « quelque chose que la nature nous donne », un phénomène appelé lentille gravitationnelle, dont l’effet revient à rendre Hubble 70 fois plus grand. « Il n’y a pas de télescope sur Terre qui soit aussi grand ; c’est une combinaison unique.
Une lentille gravitationnelle est une concentration de matière très importante, en l’occurrence un amas de galaxies si massif qu’il déforme l’espace qui l’entoure. Lorsque la lumière traverse cette zone, elle se courbe et agit comme une lentille.
En regardant à travers cette lentille gravitationnelle, Hubble grossit ce qu’il voit derrière lui, et dans de très petites zones, ce grossissement peut être « très très élevé ». Eärendel a raison sur l’un d’entre eux, fait remarquer Diego.
La combinaison de la lentille gravitationnelle et de Hubble, le télescope qui fournit d’innombrables informations scientifiques depuis près de 32 ans, a permis de détecter cette étoile et l’on espère qu’avec le James Webb, elle pourra être de plus en plus grossie pour en apprendre davantage sur elle.
Pour l’instant, Eärendel n’est qu’un point de trois pixels, mais, selon Diego, « c’est incroyable la quantité d’informations que l’on peut obtenir à partir d’un seul point ».
