À mesure que l’univers vieillit, le type d’étoiles qu’on y trouve a changé. Les éléments lourds comme le fer sont créés par les réactions qui se produisent à l'intérieur des étoiles, et lorsque ces étoiles finissent par manquer de matière. combustible et explosent sous forme de supernovae, ces éléments plus lourds sont répartis et incorporés dans la prochaine génération d’étoiles. Ainsi, au fil du temps, les étoiles ont progressivement acquis des niveaux plus élevés de ces éléments plus lourds, que les astronomes appellent leur métallicité.
Cela signifie que si l’on pouvait regarder les toutes premières étoiles, nées lorsque l’univers était jeune, elles seraient très différentes des étoiles d’aujourd’hui. Ces premières étoiles sont connues sous le nom d’étoiles de la population III, formées lorsque l’univers avait moins de 100 millions d’années, et leur recherche a été l’un des Saint Graal de la recherche en astronomie.
Aujourd’hui, les astronomes utilisant le télescope Gemini North à Hawaï ont peut-être identifié pour la première fois des débris de ces étoiles incroyablement précoces. Les chercheurs ont observé un quasar très éloigné, centre lumineux d’une galaxie, et observé la composition chimique des nuages qui l’entourent. Ils ont découvert que cette composition était inhabituelle, avec un rapport fer/magnésium très élevé. Cela indique que la matière pourrait avoir été formée à partir d'une étoile très ancienne qui a connu un événement dramatique appelé supernova à instabilité de paire. Ce type théorique de supernova est extrêmement puissant et pourrait arriver à ces premières étoiles à faible métallicité.
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En recherchant les restes de ces supernovae spéciales, les chercheurs ont eu la meilleure chance d’identifier le matériel provenant des premières étoiles. « Il était évident pour moi que la supernova candidate pour cela serait une supernova à instabilité de paire d'une étoile de la population III, en l'étoile entière explose sans laisser aucun vestige derrière elle », a déclaré l'auteur principal Yuzuru Yoshii de l'Université de Tokyo en 2007. un déclaration. «J'ai été ravi et quelque peu surpris de découvrir qu'une supernova à instabilité de paire d'une étoile d'une masse d'environ 300 fois celle du Soleil, fournit un rapport magnésium/fer qui correspond à la faible valeur que nous avons dérivée pour le quasar."
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Rechercher davantage de ces restes d’étoiles primitives pourrait nous aider à trouver davantage d’exemples et à comprendre comment l’univers a fini tel que nous le voyons aujourd’hui. « Nous savons maintenant quoi chercher; nous avons une voie à suivre », a déclaré le co-auteur Timothy Beers de l'Université de Notre Dame. "Si cela s'était produit localement au tout début de l'Univers, ce qui aurait dû se produire, alors nous nous attendrions à en trouver des preuves."
La recherche est publiée dans Le journal d'astrophysique.
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