Dans l’Univers, plusieurs générations d’étoiles se sont déjà succédé. Et des chercheurs nous donnent aujourd’hui un aperçu de ce à quoi ont dû ressembler les toutes premières étoiles qui ont vu le jour peu de temps après le Big Bang. De véritables monstres. Jusqu’à 10 000 fois plus lourds que notre Soleil !
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Les étoiles les plus grosses et les plus massives qui existent aujourd'hui dans notre Univers sont quelque chose comme 100 fois plus « lourdes » que notre Soleil. Certaines semblent vouloir dépasser cette limite. Comme la dénommée R136a1. À sa naissance, il y a environ un million d'années, les astronomesastronomes estiment qu'elle présentait une masse 320 fois supérieure à celle de notre Étoile. Mais ce n'est rien face à ces étoiles qui ont existé dans l'Univers primitif. Des chercheurs de l’université de Kyoto (Japon) nous apprennent que peu de temps après le Big BangBig Bang, l'Univers a donné naissance à des étoiles de plus de 10 000 fois la masse de notre Soleil !
Rappelons que les premières étoiles se sont formées à partir de gigantesques bulles de gaz neutre de plus en plus denses. D'immenses bulles d'hydrogènehydrogène et d'héliumhélium. C'est encore un peu comme ça qu'elles se forment aujourd'hui. À partir de bulles de gaz. La différence, c'est que l'Univers d'aujourd'hui est bien plus riche en éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium. Résultat, les bulles en question ont tendance à s'effondrer plus rapidement que par le passé. Et à allumer des étoiles plus facilement.
Pour expliquer comment les premières étoiles ont pu se former sans l'aide d'éléments lourds, les chercheurs sont repartis de bases très classiques. De la matière noirematière noire pour aider à la croissance des galaxiesgalaxies, l'accumulation de gaz neutre et le rayonnement qui peut refroidir et parfois réchauffer ce gaz. Mais ils ont inclus quelque chose qui manquait jusque-là : des fronts froids - comprenez des flux rapides de matière refroidie - qui s'écrasent sur des structures déjà formées.
Des étoiles massives, mais éphémères
Voici donc comment les astronomes imaginent que le scénario s'est déroulé. Du gaz neutre s'est d'abord accumulé. L'hydrogène et l'hélium ont alors libéré un peu de chaleurchaleur. Résultat, les amas de gaz neutre sont montés en densité. Ils sont ainsi devenus très chauds. Et ils ont produit un rayonnement qui a empêché les amas de se fragmenter en de nombreux amas plus petits.
Un va-et-vient d'interactions entre le gaz et le rayonnement a mené à la naissance de gigantesques masses de gaz neutre. Les prémices des premières galaxies, au cœur desquelles, des disques de matière en rotation rapide ont vu le jour. Venus des bords de ces protogalaxies, des fronts froids qui, lorsqu'ils venaient percuter un disque de matière, augmentaient rapidement sa masse et sa densité. Jusqu'à donner naissance à des étoiles incroyablement massives.
Les astronomes racontent que ces premières étoiles ont dû être extrêmement brillantes. Et qu'elles ont eu une duréedurée de vie très courte. Pas plus d'un million d'années. Un clignement d'œilœil quand on sait que celle de notre Soleil est estimée à 10 milliards d'années. Après une vie agitée, les premières étoiles de notre Univers ont explosé en supernova, expulsant dans l'espace les éléments qu'elles avaient produits par fusion nucléairefusion nucléaire en leur cœur. Des éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium qui peu à peu ont permis la formation d'étoiles comme nous les connaissons aujourd'hui.
