21 avril 2026

Étoiles, vestiges de supernovas, galaxies

Tout comme les nouveau-nés, les étoiles naissantes héritent des « gènes » de leurs étoiles mères. Récemment, une équipe d’astronomes a découvert une étoile particulière dont les « gènes » correspondent aux empreintes chimiques des toutes premières étoiles nées dans notre Univers.

Voici PicII-503, une étoile fossile rare située aux confins de l’une des galaxies naines les plus petites que nous connaissons, appelée Pictor II. Les astronomes ont découvert PicII-503 grâce à une caméra spéciale montée sur un puissant télescope au Chili, dans le cadre d’une étude visant à trouver d’anciennes étoiles dans la Voie lactée et ses galaxies naines voisines. 

Les premières étoiles de notre Univers sont nées d’un nuage de gaz composé d’hydrogène et d’hélium. Elles se sont développées en fusionnant l’hydrogène et l’hélium au cœur de leurs noyaux ardents, produisant ainsi des éléments plus lourds comme le carbone et le fer. Ces éléments lourds sont appelés des « métaux » par les astronomes. Les étoiles ont finalement épuisé le combustible de leurs noyaux et ont explosé, libérant ces métaux dans l’environnement à partir duquel s’est formée la génération suivante d’étoiles. 

Les astronomes pensent que PicII-503 est une étoile de deuxième génération, car elle conserve les « gènes » des toutes premières étoiles de l'Univers. À l'aide de données provenant de puissants télescopes, l'équipe a découvert que PicII-503 est riche en carbone et très pauvre en fer et en calcium, bien plus que n'importe quelle autre étoile du halo de la Voie lactée. Ces étoiles sont appelées étoiles riches en carbone et pauvres en métaux.

Les astronomes pensent que des étoiles comme PicII-503 se sont formées à partir d’explosions de supernovae « discrètes » des étoiles de première génération dans de petites galaxies naines. Après l’explosion, les métaux lourds comme le fer, qui s’étaient formés près du cœur de l’étoile, sont retombés dans les restes de l’étoile morte, tandis que les métaux plus légers situés dans les régions externes de l’étoile en explosion, comme le carbone, se sont échappés dans l’environnement pour devenir les éléments constitutifs de PicII-503. Si la supernova avait été très énergétique, les métaux auraient facilement échappé à l’attraction gravitationnelle de la galaxie naine Pictor II, auquel cas PicII-503 ne serait pas née. 

La découverte de PicII-503 montre que les étoiles pauvres en métaux trouvées dans le halo de la Voie lactée doivent également provenir de petites galaxies naines qui ont fusionné avec la nôtre au fil du temps. Les astronomes sont heureux d'avoir pu approcher la chimie primitive de notre Univers. L'équipe est désormais impatiente de découvrir d'autres fossiles stellaires qui conservent les empreintes des toutes premières étoiles de notre Univers ! 

Le saviez-vous ? 

Pictor II est une galaxie voisine de la galaxie du Grand Nuage de Magellan, elle-même voisine de la Voie lactée. Ce système est composé de milliers d'étoiles et a plus de 10 milliards d'années.

Image : étoiles de la galaxie naine ultra-faible Pictor II, située dans la constellation du Peintre. Crédits : CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA. Traitement de l'image : T.A. Rector (Université d'Alaska à Anchorage/NSF NOIRLab), M. Zamani et D. de Martin (NSF NOIRLab)

Cet article Space Scoop s'appuie sur un communiqué de presse du NOIRLab et est traduit de l’anglais par Audrey Korczynska. Plus de Scoop de l'Espace sur www.spacescoop.org.