Des astrophysiciens de l'École polytechnique fédérale de Lausanne ont participé activement à la découverte d'une étoile rare - très ancienne et à faible teneur en métal. En tant que messagère d'un passé lointain, elle aidera les scientifiques à en apprendre davantage sur le jeune univers.
«Nous avons fait une grande découverte qui remet en question notre compréhension de la formation des premières générations d'étoiles dans l'univers», explique Pascal Jablonca, chercheur à l'Ecole Polytechnique de Lausanne (EPFL).
Jablonka est l'un des fondateurs de l'étude Pristine. Il s'agit d'un projet international dédié à la recherche des étoiles les plus anciennes à faible teneur en métal. Au cours du projet, un objet extrêmement rare a été découvert. L'étoile trouvée s'appelait Pristine 221 et c'est l'une des dix étoiles avec la plus faible teneur en métal dans le halo galactique. De plus, c'est l'une des deux étoiles inhabituelles avec presque pas de carbone. Un article sur la découverte a été publié dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
L'équipe Pristine a utilisé un filtre spécial à bande étroite installé sur le télescope Canada-France-Hawaï (télescope CFHT) pour présélectionner les étoiles dont l'atmosphère est intacte. Après cela, une campagne spectroscopique détaillée a été réalisée à l'aide des télescopes du Groupe. Isaac Newton en Espagne et l'Observatoire européen austral au Chili. Les chercheurs de l'EPFL Pascal Jablonca et Carmela Lardot ont formé l'une des trois équipes, avec l'Observatoire de Paris et l'Institut canarien d'astrophysique à la tête de l'analyse spectroscopique et des mesures de contenu chimique qui ont conduit à l'enregistrement de cette étoile particulière. Ils ont pu démontrer que l'étoile a en effet peu d'éléments lourds dans son atmosphère.
Le spectre de Pristine 221 montre de nombreuses raies d'hydrogène et très peu d'autres éléments en plus d'un petit volume de calcium. Cela indique une teneur en métal extrêmement faible dans l'étoile. Ce manque inhabituel d'éléments plus lourds dans son atmosphère signifie qu'il appartient très probablement à une première génération d'étoiles formée dans la Galaxie / Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne.
«La plupart des éléments ont des indices de 10 000 à 100 fois inférieurs à ceux du Soleil. De plus, la structure détaillée de ses différents éléments est mise en évidence. Alors que les étoiles avec des abondances métalliques extrêmement faibles ont généralement des valeurs de carbone très élevées, ce n'est pas le cas avec cette étoile. Cela en fait le deuxième du genre et un messager important de l'univers primitif », déclare Else Starkenburg, chercheur à l'American Institute of Physics et auteur principal de l'étude.
«Auparavant, les scientifiques croyaient que le carbone était un agent de refroidissement nécessaire pour aider à la petite fragmentation du nuage de gaz à partir duquel les étoiles se formaient et pour former des étoiles de faible masse dans l'univers cosmologique à décalage vers le rouge», explique Pascal Jablonca. «Avec maintenant deux représentants de ces vieilles étoiles à faible émission de carbone, nous devons repenser les modèles existants.»
Vladimir Guillen
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