L’humanité n’a jamais observé les toutes premières étoiles qui ont brillé dans l’univers. Ils ont vécu vite et sont morts jeunes, mais ce sont eux qui ont créé les éléments les plus lourds qui ont fini par faire nous. Les astronomes suggèrent maintenant que certaines observations récentes de galaxies très lointaines ne peuvent s’expliquer que par la présence d’étoiles énormes.
L’équipe les a appelés » monstres célestes « , et ils ne plaisantent pas. Ce sont des étoiles entre 5 000 et 10 000 fois la masse de notre Soleil qui ont vécu au plus deux millions d’années. En leur centre, ils étaient cinq fois plus chauds que le centre du Soleil.
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Ces étoiles supermassives se sont formées dans de nombreux environnements différents, mais celui qui a intrigué les chercheurs était les amas globulaires. Ce sont les amas d’étoiles les plus massifs et les plus anciens de l’univers, et ils sont très denses. Les astronomes pensent que ces étoiles supermassives se sont également formées dans des amas globulaires – pas qu’elles puissent encore être vues directement, malheureusement.
« Les amas globulaires ont entre 10 et 13 milliards d’années, alors que la durée de vie maximale des superstars est de deux millions d’années. Ils ont donc disparu très tôt des amas actuellement observables. Il ne reste que des traces indirectes », a déclaré le co-auteur Mark Gieles, professeur ICREA à l’Université de Barcelone, dans un déclaration.
Mais ils laissent quelque chose derrière eux : des éléments plus lourds. Et c’est cette signature que JWST a repérée dans la galaxie GN-z11, un objet qui a longtemps détenu le titre de galaxie connue la plus lointaine. Grâce aux observations du JWST, les astronomes en ont appris beaucoup plus sur cet objet dont la lumière vient d’à peine 400 millions d’années après le Big Bang.
« Il a été établi qu’il contient de très fortes proportions d’azote et une très forte densité d’étoiles », a ajouté le co-auteur Daniel Schaerer de l’Université de Genève.
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Et l’azote supplémentaire est considéré comme un signe révélateur de la présence éphémère mais cruciale des étoiles supermassives dans ces amas globulaires. Vous n’obtiendriez pas autant de cet élément à moins d’avoir des étoiles suffisamment massives.
« La forte présence d’azote ne peut s’expliquer que par la combustion de l’hydrogène à des températures extrêmement élevées, que seul le cœur des étoiles supermassives peut atteindre, comme le montrent les modèles de Laura Ramirez-Galeano, étudiante en Master dans notre équipe », a expliqué l’auteur principal, la professeure Corinne Charbonnel, également de l’Université de Genève.
Le modèle peut expliquer l’anomalie dans l’abondance de l’azote mais ce n’est pas une preuve définitive de la présence d’étoiles supermassives. L’équipe prévoit d’utiliser davantage d’observations JWST de galaxies lointaines pour renforcer encore son travail.
L’étude est publiée dans la revue Astronomie et astrophysique.
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