À la recherche de preuves des premières étoiles qui aient jamais existé
Au fur et à mesure que l'univers a vieilli, le type d'étoiles qui s'y trouvent a changé. Des éléments lourds comme le fer sont créés par les réactions qui se produisent à l'intérieur des étoiles, et lorsque ces étoiles finissent par manquer de carburant et explosent en supernovae, ces éléments plus lourds sont répartis et incorporés dans la prochaine génération d'étoiles. Ainsi, au fil du temps, les étoiles ont progressivement gagné des niveaux plus élevés de ces éléments plus lourds, que les astronomes appellent leur métallicité.
Cela signifie que si vous pouviez regarder en arrière les toutes premières étoiles, nées lorsque l'univers était jeune, elles seraient très différentes des étoiles d'aujourd'hui. Ces premières étoiles sont connues sous le nom d'étoiles de la population III, formées lorsque l'univers avait moins de 100 millions d'années, et leur recherche a été l'un des Saint Graal de la recherche en astronomie.
Maintenant, les astronomes utilisant le télescope Gemini North à Hawaii ont peut-être identifié pour la première fois les débris de ces étoiles incroyablement précoces. Les chercheurs ont observé un quasar très éloigné, un centre brillant d'une galaxie, et ont observé la composition chimique des nuages qui l'entouraient. Ils ont découvert que cette composition était inhabituelle, avec un rapport fer/magnésium très élevé. Cela indique que le matériau pourrait avoir été formé à partir d'une étoile très ancienne qui a connu un événement dramatique appelé supernova à instabilité de paires . Ce type théorique de supernova est extrêmement puissant et pourrait arriver à ces premières étoiles à faible métallicité.
En recherchant les restes de ces supernovae spéciales, les chercheurs ont eu leur meilleure chance d'identifier le matériel des premières étoiles. "Il était évident pour moi que la supernova candidate pour cela serait une supernova à instabilité de paires d'une étoile de Population III, dans laquelle l'étoile entière explose sans laisser de reste", a déclaré l'auteur principal Yuzuru Yoshii de l'Université de Tokyo dans undéclaration . "J'ai été ravi et quelque peu surpris de constater qu'une supernova à instabilité de paires d'une étoile avec une masse d'environ 300 fois celle du Soleil fournit un rapport magnésium/fer qui correspond à la faible valeur que nous avons dérivée pour le quasar."
La recherche de plus de ces restes d'étoiles primitives pourrait nous aider à trouver plus d'exemples et nous aider à comprendre comment l'univers s'est terminé tel que nous le voyons aujourd'hui. « Nous savons maintenant ce qu'il faut rechercher ; nous avons une voie », a déclaré le co-auteur Timothy Beers de l'Université de Notre Dame. "Si cela s'est produit localement au tout début de l'Univers, ce qu'il aurait dû faire, nous nous attendrions à en trouver la preuve."
La recherche est publiée dans The Astrophysical Journal .