Photo :Vue d'artiste de l'univers primitif. En raison de l'expansion de l'univers, la lumière UV des jeunes galaxies lointaines s'est déplacée vers l'infrarouge. (ESA/Hubble, M. Kornmesser)
De nouvelles recherches avec le télescope spatial Hubble indiquent que les premières étoiles et galaxies de l'Univers primordial se sont formées plus tôt que prévu. Une équipe de recherche européenne s'est penchée sur l'époque où l'Univers n'avait que 500 millions d'années, mais n'a trouvé aucun signe de la première génération d'étoiles, appelée Population III.
Quand et comment les premières étoiles et galaxies de l'univers se sont formées est l'une des grandes questions de l'astronomie moderne. En quête de réponses, une équipe dirigée par Rachana Bhatawdekar de l'Agence spatiale européenne (ESA) a tenté de retrouver ces premières étoiles. Ces étoiles ne devraient être constituées que d'hydrogène, d'hélium et de lithium, les seuls éléments disponibles peu après le Big Bang. Des éléments plus lourds, tels que l'oxygène, le carbone et le fer, ont ensuite été produits par les stars de Population III et leurs successeurs.
Bhatawdekar et son équipe ont scanné l'univers primitif en pointant le télescope spatial Hubble vers le cluster MACSJ0416. Les galaxies de cet amas ont suffisamment de masse pour plier et amplifier la lumière d'objets plus éloignés - un phénomène appelé effet de lentille gravitationnelle. Ces lentilles naturelles permettent au télescope spatial d'examiner des objets qui seraient normalement hors de sa portée.
Dans l'étude, Bhatawdekar et son équipe ont utilisé une nouvelle technique qui efface la lumière naturelle des galaxies brillantes qui agissent comme des lentilles. De cette façon, les astronomes ont pu découvrir des galaxies plus petites et plus minces qui n'avaient jamais été observées avec Hubble auparavant. La lumière de ces galaxies a mis plus de 13 milliards d'années pour nous parvenir. Nous revenons donc à une époque où l'univers avait moins d'un milliard d'années.
L'absence d'étoiles de Population III à cette distance et la découverte de nombreuses galaxies « légères » suggèrent que ce sont ces dernières qui ont provoqué la « réionisation » de l'univers. L'ère de la réionisation est la période où le gaz opaque neutre qui remplissait l'univers a été ionisé par les premières étoiles et galaxies. Cela a mis fin au soi-disant "âge sombre".
De plus, les résultats de l'étude indiquent que la formation des premières étoiles et galaxies s'est produite beaucoup plus tôt que ce que le télescope spatial Hubble peut détecter. À cet égard, les espoirs reposent désormais sur le télescope spatial James Webb, qui devrait être lancé l'année prochaine.
