Plus tôt cette année, une équipe d’astronomes de l’Université Johns Hopkins dirigée par Brian Welch, candidat au doctorat, a découvert l’étoile connue la plus éloignée jamais enregistrée. Bien que la découverte elle-même soit incroyable et ait fait l’objet de nombreux reportages au cours du dernier mois et demi, une chose en particulier a retenu mon attention : l’étoile porte le nom d’un personnage du Silmarillion de JRR Tolkien. Il y a une raison à cela. Mais d’abord, il est important de discuter de la façon dont l’étoile – nommée « Earendel » – a été découverte.
La première chose à savoir sur Earendel est que sa lumière met environ 12,9 milliards d’années pour atteindre la Terre. Pour mettre cela en contexte : le précédent détenteur du record, Icare, prend 9,4 milliards d’années. La différence entre ces deux chiffres est égale à plus de 75% de la durée de vie de la Terre – c’est incroyablement colossal.
«Ce grand saut de distance est probablement une coïncidence. Trouver des étoiles à lentille gravitationnelle est encore une chose assez nouvelle, donc peu de gens recherchent activement « , a déclaré Welch à IGN. La lentille gravitationnelle est un effet qui se produit lorsque la lumière se déplace dans l’espace qui a été déformée par un objet massif et peut agrandir l’image. de ces zones de l’espace que l’on voit ici sur Terre. « Je me concentrais sur des galaxies lointaines très grossies, alors il m’est arrivé de trouver une étoile lointaine extrêmement grossie. »
Au moment de la découverte, il étudiait l’arc du lever du soleil, qui est la galaxie qu’Earendel appelle sa maison. Pour une raison quelconque, toutes ses recherches ont continué à prédire un seul point ici alors qu’il travaillait depuis un bureau dans son sous-sol en 2020 – deux ans plus tard, Earendel a été révélé au monde.
« Le personnage de Tolkien, Eärendil, était définitivement l’inspiration originale pour le nom », confirme Welch. « Une fois que nous étions raisonnablement sûrs que cet objet était une étoile, j’ai commencé à réfléchir à des noms possibles. Eärendil a été l’une des premières choses à venir à l’esprit, puisqu’il finit par faire naviguer son navire Vingilot à travers les cieux avec le Silmaril sur son front, devenant une étoile et un symbole d’espoir sur la Terre du Milieu.
« En approfondissant la question, j’ai découvert que l’inspiration originale de Tolkien pour le personnage était un mot en vieil anglais Earendel, signifiant Morning Star, qui apparaît dans un poème intitulé Crist – ‘Eala Earendel, engla beorhtast. Ofer Middangeard monnum envoyé.’ « Je vous salue Earendel, le plus brillant des anges. Envoyé aux hommes de la Terre du Milieu. La référence à «l’étoile du matin» a particulièrement bien fonctionné, car il s’agit d’une période souvent appelée Cosmic Dawn, ce qui a en quelque sorte scellé l’affaire pour moi. Et la référence à l’étoile du matin en vieil anglais a suffi à convaincre mes co-auteurs moins connaisseurs de Tolkien que le nom fonctionnait bien.
Quant à Earendel lui-même, nous savons déjà certaines choses avec certitude à son sujet. La distance entre elle et la Terre a été déterminée à l’aide du décalage vers le rouge, qui fait référence au phénomène d’étirement de la lumière vers des longueurs d’onde plus longues et plus rouges à mesure que l’univers continue de s’étendre. Nous savons également qu’il pèse environ 50 fois plus que celui du Soleil, qu’il brille de 1 à 10 millions de fois plus fort. À l’avenir, les scientifiques pourront déchiffrer de quoi est réellement composée l’étoile, ce qui est particulièrement intéressant si l’on considère que sa découverte nous a rapprochés un peu plus de la possibilité de voir la toute première génération d’étoiles – un autre détail qui fait son surnom « Morning Star » particulièrement approprié.
Selon Welch, cela ouvre une nouvelle façon d’étudier l’univers lointain. Les astronomes avaient déjà émis l’hypothèse qu’il serait éventuellement possible de localiser la première génération d’étoiles à s’être formée, mais cette découverte valide cette idée. Pour la toute première fois, les astrophysiciens pourront explorer des étoiles datant de l’époque où les conditions étaient très différentes de ce que nous voyons aujourd’hui dans la Voie lactée et ses galaxies voisines.
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« Jusqu’à présent, tout ce que nous savons des étoiles de première génération (souvent appelées étoiles de la population III) provient de modèles théoriques et de simulations », a déclaré Welch. « Nous n’avons pas encore d’observations pour comparer ces modèles. Si nous pouvons trouver des étoiles Pop III, nous pouvons enfin commencer à tester nos théories et à comprendre comment ces étoiles, qui devraient se former uniquement à partir d’hydrogène et d’hélium primordiaux, diffèrent des étoiles moyennes que nous voyons aujourd’hui.
« Ces étoiles sont les forges qui créent bon nombre des éléments les plus lourds qui finissent par former les éléments constitutifs de nouvelles générations d’étoiles, de planètes et finalement de nous, les gens, donc comprendre comment les premières étoiles forment ces éléments plus lourds nous donne un meilleur aperçu de la façon dont nous sommes devenus.
Tout cela témoigne de l’importance de la découverte de Welch – en prouvant que les étoiles les plus anciennes de l’univers sont à notre portée, cela nous rapproche beaucoup plus de la capacité de déterminer comment et pourquoi nous sommes ici aujourd’hui. Welch s’empresse de souligner que la lentille gravitationnelle n’est pas nouvelle – les gens regardent les galaxies à lentille gravitationnelle depuis des décennies, et les prédictions théoriques de la lentille gravitationnelle existent depuis la théorie de la relativité générale d’Einstein. Ce qui est nouveau – et ce que Welch a prouvé en vaut la peine – est la pratique consistant à rechercher des étoiles à lentille gravitationnelle dans des galaxies lointaines, qui ont été prédites depuis des lustres, mais n’ont été correctement découvertes qu’en 2018.
« Nous nous attendons à voir de nombreuses galaxies de ce type avec JWST (James Webb Space Telescope) et d’autres futurs télescopes, donc les chances de trouver des étoiles plus extrêmement grossies dans l’univers primitif sont en fait assez bonnes », déclare Welch. « Personnellement, je m’attends à ce que le record de distance d’Earendel tombe dans les premières années d’observations du JWST. »