MacroCosmos juillet-août 2023

34 JUILLET-AOÛT 2023 ASTRO PUBLISHING éloignés, observés lorsque l’Univers n’avait que 10 à 15 % de son âge ac- tuel, et dont l’empreinte chimique correspond à ce que l’on attend des explosions des premières étoiles. En fonction de la masse de ces premières étoiles et de l’énergie de leurs explo- sions, ces premières supernovae ont libéré différents éléments chimiques tels que le carbone, l’oxygène et le magnésium, qui sont présents dans les couches externes des étoiles. Mais certaines de ces explosions n’étaient pas assez énergiques pour expulser des éléments plus lourds comme le fer, qui ne se trouve que dans le cœur des étoiles. Étant donné que la pré- sence de fer dans les nuages de gaz résultants ne permettrait pas de s’as- surer que le matériau est vraiment vierge, l’équipe a recherché unique- ment des nuages de gaz lointains pauvres en fer mais riches en autres éléments, vestiges d’explosions de moindre énergie. C’est ce qu’ils ont trouvé : trois nuages lointains de l’Univers primitif contenant très peu de fer mais beaucoup de carbone et d’autres éléments, l’empreinte digi- tale des explosions des toutes pre- mières étoiles. Cette composition chimique particu- lière a également été obser- vée dans de nombreuses vieilles étoiles de notre ga- laxie, que les chercheurs considèrent comme des étoiles de deuxième géné- ration qui se sont formées directement à partir des “cendres” des premières. Cette nouvelle étude a per- mis de trouver de telles cen- dres dans l’Univers primi- tif, ajoutant ainsi une pièce manquante à ce puzzle. « Notre découverte ouvre de nouvelles perspectives pour étudier indirectement la nature des premières étoiles, complétant ainsi les études sur les étoiles de notre galaxie » , explique Stefania Salvadori. Pour détecter et étudier ces nuages de gaz lointains, l’équipe a utilisé des balises lumineuses appelées qua- sars, des sources très brillantes ali- mentées par des trous noirs super- massifs situés au centre de galaxies lointaines. Lorsque la lumière d’un quasar se propage dans l’Univers, elle traverse des nuages de gaz où différents éléments chimiques lais- G râce au Very Large Telescope de l’ESO, les astronomes ont trouvé les em- preintes laissées par les explosions des premières étoiles. [ESO] sent une empreinte sur la lumière. Pour trouver ces empreintes chi- miques, l’équipe a analysé les don- nées de plusieurs quasars observés avec l’instrument X-shooter du VLT de l’ESO. X-shooter décompose la lu- mière en une gamme extrêmement large de longueurs d’onde, ou de couleurs, ce qui en fait un instru- ment unique permettant d’identifier de nombreux éléments chimiques différents dans ces nuages lointains. Cette étude ouvre de nou- velles perspectives pour la pro- chaine génération de téles- copes et d’instruments, comme le futur Extremely Large Teles- cope (ELT) de l’ESO et son spectrographe à haute résolu- tion ArmazoNes high Disper- sion Echelle Spectrograph (AN- DES). « Avec ANDES sur l’ELT, nous serons en mesure d’étu- dier plus en détail un grand nombre de ces rares nuages de gaz, et nous pourrons en- fin découvrir la nature mysté- rieuse des premières étoiles » , conclut Valentina D’Odorico, chercheuse à l’Institut Natio- nal d’Astrophysique en Italie et co-auteure de l’étude. C ette vue d’artiste montre un nuage de gaz lointain qui contient différents éléments chimiques, illustrés ici par des représentations schématiques de divers atomes. [ESO/L. Calçada, M. Kornmesser] !