Découverte de la galaxie la plus lointaine connue à ce jour

ESPACE - En découvrant des preuves de la formation d'étoiles 250 millions d'années seulement après le Big Bang, les astronomes s'approchent un peu plus des astres les plus recherchés de l'Univers: les toutes premières étoiles à s'être allumées. C'est le résultat d'une étude publiée ce mercredi 16 mai dans Nature.

"Nous avons observé la galaxie la plus lointaine connue à ce jour, et en analysant la lumière émise par les plus vieilles étoiles de cette galaxie, nous avons pu démontrer qu'elles se sont formées 250 millions d'années après le Big-Bang", a expliqué à l'AFP Nicolas Laporte de l'University College de Londres.

Tout commence quand une équipe internationale d'astronomes détecte une très faible lueur émise par de l'oxygène venant d'une galaxie lointaine (baptisée MACS1149-JD1) grâce au puissant radiotélescope ALMA et aux quatre énormes télescopes VLT (Very large telescope) de l'Observatoire européen austral (ESO) installés au Chili.

Une lumière vieille de 13,28 milliards d'années

"Cette détection repousse les limites de l'Univers observable", a ajouté Takuya Hashimoto de l'Université Sangyo d'Osaka au Japon, coauteur principal de l'étude.

Les astronomes calculent alors que ce signal a été émis quelque 13,28 milliards d'années auparavant, soit 500 millions d'années après le Big Bang. "Cette galaxie nous apparaît telle qu'elle était lorsque l'Univers était âgé de 500 millions d'années seulement", a relevé Nicolas Laporte.

Outre gagner le titre "d'oxygène le plus distant détecté à ce jour par un télescope", cette petite lueur permet aux scientifiques d'avancer que des étoiles se sont formées à cet endroit 250 millions d'années avant l'émission du signal.

Preuve indirecte

Selon la théorie communément admise, après le Big Bang il y a 14 milliards d'années, l'univers était rempli d'un gaz uniforme composé d'éléments légers comme l'hydrogène et l'hélium créés par cette gigantesque explosion.

Mais les éléments un peu plus lourds comme le fer, le carbone ou l'oxygène ont eux été fabriqués dans les noyaux d'étoiles.

Donc si les astronomes ont pu détecter de l'oxygène, c'est que "cette galaxie abritait déjà une population d'étoiles d'âge avancé", a estimé Nicolas Laporte. Leur formation pourraient dater de 250 millions d'années seulement après le Big Bang.

Cela peut sembler beaucoup d'années, mais c'est très court, moins de 2% de la vie de l'univers. A titre de comparaison, si l'univers avait aujourd'hui un an, ces étoiles seraient nées dans les deux premières semaines de janvier.

L'aube cosmique, Graal de la cosmologie

Cette découverte prouve que "les galaxies existaient antérieurement à celles que nous détectons actuellement au moyen de la méthode directe". Mais pour observer "en direct" un événement survenu 250 millions d'années après le Big-Bang, il va falloir attendre l'arrivée de nouveaux télescopes comme le James Webb Space Telescope (JWST) ou l'European Extremely Large Telescope (ELT).

Les scientifiques cherchent toujours à dater "l'aube cosmique", c'est à dire le moment où est née la première galaxie, le moment où le gaz primordial s'est transformé en un environnement propice à la vie.

"La datation de l'aube cosmique constitue le Graal de la cosmologie. Grâce à ces nouvelles observations de MACS1149-JD1, nous nous approchons de l'époque à laquelle remonte la toute première lumière stellaire !", s'enthousiasme Richard Ellis de l'University College de Londres et coauteur de l'étude.

"Et comme nous sommes tous constitués de poussière d'étoiles, cela équivaut à découvrir nos propres origines", ajoute-t-il.

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