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Attention! On a détecté des traces de lumière des premières étoiles de l’Univers

Est-ce que ça change quelque chose à notre vie quotidienne? Non, mais c’est l’fun pareil.

Attention! On a détecté des traces de lumière des premières étoiles de l’Univers
robert - stock.adobe.com

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Au début, il y a eu le Big Bang. Ça, on le sait. Ce qu’on sait moins, c’est que les étoiles ne se sont pas formées immédiatement après le Big Bang. Il a fallu attendre une couple de centaines de millions d’années pour ça. Et ce sont les traces de ces premières étoiles que les astronomes ont détectées et rapportées dans deux articles complémentaires publiés dans Nature.

Après le moment du Big Bang, l’Univers était très, très chaud, il se dilatait très rapidement et les particules élémentaires allaient dans tous les sens. Après un moment (380 000 ans), cette soupe de plasma ionisé s’est refroidie. Des atomes d’hydrogène se sont formés. Mais ces atomes ont pris du temps avant de former les premières étoiles, soit 180 millions d’années.

C’est ce moment d’aube cosmique («cosmic dawn») qui a été détecté par des équipes d’astrophysiciens de l’Arizona State University et de l’Université de Tel-Aviv.

L'aube cosmique (dramatisation)

Mais comment les chercheurs ont-ils fait pour détecter quelque chose qui s’est formé voilà plus de 13,5 milliards d’années?

En cherchant l’hydrogène. Les atomes d’hydrogène sont les meilleurs amis des astrophysiciens. Ce sont, après tout, les éléments les plus abondants dans l’Univers. Les atomes d’hydrogène émettent des radiations (ce qui nous a permis de faire une carte des galaxies), mais peuvent également absorber des radiations.

Ainsi, les chercheurs se sont tournés vers un pattern d’absorption de l’hydrogène dans le fond diffus cosmologique, soit les restes des premiers atomes d'hydrogène formés dans l'Univers. C’est ainsi une preuve indirecte que les astrophysiciens ont cherchée. Et ils l’ont trouvée.

Petite chronologie de l'Univers
Maxime Bissonnette
Petite chronologie de l'Univers

Grâce au radiotélescope EDGES («Experiment to Detect the Global Epoch of Reionization Signature»), situé dans l’ouest de l’Australie (autrement dit: loin de tout et, surtout, loin d’autres ondes créées par les humains), les chercheurs ont trouvé un fléchissement dans le fond diffus cosmologique. Ce fléchissement est la preuve de l’absorption de rayonnement émis par les premières étoiles.

Grâce à des calculs sur la longueur des ondes absorbées, les chercheurs ont déterminé que ces étoiles, les premières détectées à ce jour, se seraient formées 180 millions après le Big Bang. Ces très, très vieilles étoiles seraient donc nées 9 milliards d'années avant notre Soleil.

Les premières étoiles qui rencontrent notre Soleil (une autre excellente dramatisation)

Or, il y a un petit détail qui turlupine les chercheurs. Il y aurait beaucoup de radiations qui auraient été absorbées par le fond diffus cosmologique. Trop de radiations pour que ça «fitte» avec les théories et hypothèses élaborées jusqu’à maintenant.

Les chercheurs pointent donc vers la possibilité qu’il s’agisse là d’un tour de passe-passe opéré par la matière sombre, cette catégorie de matière hypothétique qui constituerait un peu plus de 25 % de l’Univers. Mais ceci est loin d’être confirmé. Ça ne fait que donner une idée aux astrophysiciens où regarder.

Autrement dit, cette découverte ne fait pas que nous donner un nouvel aperçu sur l’aube cosmique, mais elle nous permettra peut-être de percer l’un des plus grands mystères scientifiques des dernières décennies.

CAPOTONS!


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