Si, par une nuit claire et sans lune, vous sortez plus loin de la ville et regardez le ciel, vous pouvez voir environ trois mille points vacillants. Depuis l'enfance, on nous apprend que si elle ne scintille pas, c'est une planète. S'il est en mouvement, c'est un satellite ou une météorite. Derrière cette minuscule dispersion, des étoiles géantes se cachent à plusieurs milliards de kilomètres de nous, dont certaines sont des dizaines et des centaines de fois plus grandes que notre Soleil. Notre boule à gaz native de classe G2V représente également la communauté universelle des luminaires. Les scientifiques estiment son âge à 4,5 milliards d'années. Mais le système solaire est considéré comme relativement jeune. Où se cachent les étoiles les plus anciennes?
Voyons d'abord comment naissent les étoiles. On sait que l'espace vide de l'espace n'est en fait pas vide - pour deux centimètres cubes, il y a en moyenne une molécule. Tout d'abord, un nuage froid et raréfié de gaz interstellaire se forme à partir d'eux. Peu à peu, sous l'influence de l'instabilité gravitationnelle, il se contracte et prend la forme d'une boule. En cours de compression, l'énergie du champ gravitationnel se transforme en chaleur et la température du nuage augmente. Lorsqu'elle atteint le niveau de 15 à 20 millions de degrés, la réaction de fusion thermonucléaire commence et la compression s'arrête. C'est ainsi qu'une étoile est née. Les réactions thermonucléaires au cœur d'une étoile se poursuivent depuis des millions, voire des milliards d'années, fournissant au voisinage immédiat un flux d'énergie presque inépuisable.
Pendant ce temps, à l'intérieur de l'étoile, les noyaux d'hydrogène fusionnent pour former de l'hélium. Ensuite, l'hélium est fusionné au carbone, le carbone à l'oxygène, l'oxygène au silicium et le silicium au fer. L'étoile devient plus massive et crée des éléments lourds. Cela continue jusqu'à ce qu'il recommence à rétrécir. Les petits luminaires comme les naines rouges ne sont pas assez massifs pour synthétiser autre chose que l'hélium, mais ils peuvent encore brûler pendant des milliards d'années. Le destin d'une étoile est déterminé par sa masse, donc à la fin de sa vie, elle se transforme en naine blanche, étoile à neutrons (pulsar) ou trou noir, selon sa «catégorie de poids».
Les toutes premières étoiles sont apparues presque immédiatement après le Big Bang, à partir duquel, selon les scientifiques, tout a commencé. Mais comme l'univers n'a que 13,7 milliards d'années et que certaines étoiles peuvent exister pendant des billions d'années, il devrait y en avoir beaucoup à n'importe quel stade de l'âge adulte. L'astuce consiste non seulement à trouver l'étoile la plus ancienne, mais également à confirmer que son âge est le plus proche de l'âge de l'univers. L'astronomie est une science complexe qui demande de la persévérance et de la patience. Il y a plus de 100 milliards d'étoiles dans la seule galaxie de la Voie lactée et plus de 100 milliards de galaxies dans l'Univers. Multipliez ces deux nombres - et même des centaines d'années ne seront pas suffisantes pour que nous parcourions toutes ces listes. Sans surprise, les estimations de l'âge des boules de gaz les plus anciennes sont en constante évolution.
L'une des étoiles les plus anciennes, HD 140283, a été découverte il y a plus de cent ans. Si vous le souhaitez, il peut être vu avec des jumelles ou un télescope amateur. Officieusement, on l'appelle "Mathusalem", en l'honneur de la personne la plus âgée, qui selon la Bible a vécu 969 ans. Ce luminaire, légèrement plus massif que le Soleil, est situé dans la constellation de la Balance à 190 années-lumière de nous et appartient à la deuxième génération d'étoiles à faible teneur en métal. Mathusalem est apparue plusieurs centaines de millions d'années après le Big Bang, alors que l'univers était encore très, très brut. Au début, ils pensaient qu'il avait 16 milliards d'années, mais c'est impossible, car alors l'œuf sera plus vieux que le poulet qui l'a pondu. L'estimation actuelle pour 2013 est que cette étoile a 13,3 milliards d'années.
Dans la même constellation de la Balance, mais déjà à une distance de 7500 années-lumière de nous, il y a une géante rouge HE 1523-0901. Comme Mathusalem, c'est une étoile de deuxième génération à faible métallicité. Découverte en 2007, elle a rapidement gagné le titre de la plus ancienne de notre galaxie - à peine un demi-milliard d'années plus jeune que l'univers. La masse de ce centenaire rouge est de 0,8 solaire.
En 2014, un groupe d'astronomes de l'Université nationale australienne enquêtant sur le ciel étoilé de l'hémisphère sud a déclaré avoir trouvé la plus ancienne étoile connue. Il est à 6000 années-lumière de nous et, selon les estimations préliminaires, l'âge de l'univers lui-même est de 13,7 milliards d'années. Bien sûr, il faudra des années pour affiner l'analyse, mais le fait lui-même.
Il est possible qu'un jour nous pourrons dire avec précision que nous avons trouvé l'étoile la plus ancienne, qui est apparue immédiatement après le Big Bang, dès que cela est devenu possible, et continue à ce jour. Jusqu'à présent, nous n'avons qu'à trier ces milliards de milliards de points qui nous cachent des milliers et des millions d'années-lumière, en utilisant nos meilleurs télescopes. Certaines de ces étoiles sont mortes depuis longtemps, et seule leur lumière continue de nous parler de leur ancienne existence. D'autres vivront longtemps après que la Terre aura cessé d'exister. N'est-ce pas une raison de penser un instant que nous ne sommes qu'une molécule dans une goutte d'eau dans les vagues de l'océan appelé l'Univers?
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