Quel est l'âge des étoiles ? Assez curieusement, il est très difficile de répondre à une telle question, surtout pour les étoiles les plus anciennes. Leur cycle de vie suit bien un parcours précis, mais qui est sujet à de nombreux facteurs de modification en fonction de leur masse et même de leur environnement (simple, double, avec ou sans échange de matière, etc.).

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    Horloge stellaire. Crédit : ESO.

    Horloge stellaire. Crédit : ESO.

    Cependant, plusieurs méthodes existent, dont celle consistant à quantifier l'abondance de certains éléments radioactifs tels le thorium ou l'uranium. Il s'agit d'un procédé comparable à la datation au carbone-14 utilisé notamment en archéologie, et qui se base sur la désintégration progressive d'un isotope radioactif. Mais cela se complique sérieusement en astronomie, car au lieu de millénaires, c'est en milliards d'années que l'on doit compter.

    On comprend que plus la désintégration de l'élément concerné est rapide, moins il en restera au bout d'un certain temps, ce qui contribuera à augmenter fiabilité et précision des mesures. Cependant, l'élément radioactif ne doit pas disparaître trop rapidement, et il est nécessaire d'en trouver encore suffisamment pour procéder à une datation, même au bout de plusieurs milliards d'années dans le cas d'une étoile. Et c'est cela qui justifie le choix du thorium et de l'uranium.

    De grandes quantités de ces éléments ont été découvertes au sein de l'étoile HE 1523-0901, qui se trouve dans notre propre galaxiegalaxie, et cela au moyen de l'instrument UVES du VLT (Very Large TelescopeVery Large Telescope) de 8,2 mètres de diamètre. Au terme d'une observation de 7,5 heures, un spectrespectre de très haute qualité en rayonnement UVUV a été obtenu. Sa très haute résolutionrésolution a aussi permis de combiner les mesures du thorium et de l'uranium avec celles d'autres éléments, tels l'europiumeuropium, l'osmiumosmium et l'iridiumiridium. Une grande première, alors que jusqu'ici, jamais plus d'un élément n'avait pu être quantifié à la fois dans une étoile.

    Et la surprise a été de taille. Car il s'avère que l'étoile HE 1523-0901 accuse l'âge respectable de 13,2 milliards d'années. Autrement dit, il s'agit d'un véritable témoin de l'aubeaube des temps.

    L'âge de l'UniversUnivers étant de 13,7 milliards d'années, cette étoile s'est donc formée 500 millions d'années seulement après le Big BangBig Bang, soit extrêmement tôt dans la vie de notre galaxie, un véritable fossilefossile galactique.