Des mondes habitables auraient pu se former avant les premières galaxies
Crédits : ESA/Hubble, M. Kornmesser

Des planètes habitables auraient pu se former avant les premières galaxies

L’un des plus grands mystères de l’astrophysique a toujours été de savoir comment et quand les premières planètes habitables se sont formées dans l’Univers. Selon la théorie classique, les galaxies, avec leurs amas d’étoiles, seraient apparues bien avant. Cependant, de récentes recherches suggèrent une hypothèse intrigante : des mondes habitables auraient pu se former préalablement à l’apparition de structures plus grandes, à une époque où l’Univers était encore dans ses premières étapes de développement. Ces nouvelles découvertes remettent en question notre compréhension traditionnelle de l’évolution cosmique et des conditions nécessaires à la formation de la vie.

Le cadre traditionnel de la formation des planètes et galaxies

Après le Big Bang, l’Univers était principalement composé de deux éléments légers : l’hydrogène et l’hélium qui représentaient respectivement environ 75% et 25% de la matière présente. Ces premiers éléments étaient insuffisants pour former des planètes rocheuses, telles que celles sur lesquelles la vie pourrait exister, car la matière lourde, qui est nécessaire à la formation de planètes solides et à la présence d’eau liquide, n’existait pas encore.

Cependant, au fil du temps, des étoiles se sont formées à partir de ces éléments légers. Appelées étoiles de population III, elles étaient massives et brillaient intensément pendant des millions d’années. Au cours de leur vie, elles ont synthétisé des éléments plus lourds, comme le carbone, l’oxygène, le fer et d’autres éléments essentiels à la formation des planètes rocheuses.

Une fois explosées en supernovae, ces étoiles ont alors dispersé ces éléments dans l’Univers, permettant ainsi la formation des premières planètes, comme la Terre. C’est ainsi que des planètes solides et habitables ont pu émerger. Ce processus aurait pris plusieurs centaines de millions d’années et se serait produit après la formation des premières galaxies.

Cette vision des choses a longtemps été la norme en astrophysique : les galaxies seraient apparues avant les planètes, et c’est grâce à elles que les éléments lourds ont été disséminés dans l’Univers, permettant la création de planètes et, éventuellement, de mondes habitables.

De nouvelles découvertes viennent remettre en question notre vision traditionnelle

Une recherche menée par Daniel Whalen, astrophysicien à l’Université de Portsmouth, et son équipe vient remettre en question cette chronologie bien établie. Selon leur étude, fondée sur des simulations de l’Univers primitif, des mondes habitables auraient pu se former bien avant l’apparition des premières galaxies, durant l’aube cosmique, c’est-à-dire avant la structuration des premières galaxies.

Les simulations suggèrent en effet que les explosions des premières étoiles massives ont non seulement permis la naissance de nouvelles étoiles, mais aussi la formation de planétésimaux. Ces derniers se sont ensuite agrégés pour créer des planètes rocheuses bien avant la formation des premières galaxies. Dans ces environnements sans galaxies, au sein de halos de matière noire, ces mondes primordiaux auraient pu contenir des éléments essentiels à la vie, tels que le carbone, l’oxygène et le fer grâce aux supernovae primordiales.

planètes habitables
Illustration d’artiste de certaines des premières étoiles de l’Univers. Appelées étoiles de population III, elles se sont formées quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. Crédits : Par l’équipe scientifique NASA/WMAP

Les implications de cette découverte et les défis à surmonter

Si elle se révèle exacte, cette hypothèse aurait des implications profondes sur notre compréhension de l’évolution de l’Univers et sur la possibilité de la vie ailleurs dans l’Univers. En effet, cela suggérerait que des planètes habitables auraient pu exister bien plus tôt qu’on ne le pensait, ce qui ouvre la voie à la possibilité que des formes de vie aient émergé dans des mondes très anciens, bien avant la formation des galaxies et des structures cosmiques modernes.

Cette recherche pourrait également influencer la manière dont nous cherchons des traces de vie dans l’Univers. Si des planètes habitables ont pu se former si tôt, les chercheurs pourraient être amenés à orienter leurs recherches vers des étoiles anciennes, pauvres en métaux, dans l’espoir de découvrir des planètes similaires à la Terre. Cette hypothèse pourrait également être essentielle pour la compréhension de la formation de la vie sur notre planète si l’on considère qu’un processus similaire pourrait avoir eu lieu dans d’autres régions de l’Univers.

Cependant, cette hypothèse repose sur des simulations numériques complexes, et plusieurs incertitudes demeurent. En particulier, les observations directes des supernovae primordiales, qui ont eu lieu il y a des milliards d’années, sont extrêmement difficiles à réaliser avec la technologie actuelle. De plus, la nature exacte des étoiles de la population III, leur durée de vie et leur processus de supernova restent incertains. Les astronomes n’ont pas encore une compréhension complète des conditions de l’Univers primitif et des événements qui ont conduit à la formation des premières étoiles et planètes.

Malgré ces défis, cette recherche ouvre une nouvelle avenue pour explorer les origines de l’Univers et la possibilité d’autres mondes habitables dans des époques cosmologiques bien plus anciennes que ce que l’on pensait jusque-là. Les futures observations et découvertes permettront peut-être de confirmer ou d’infirmer cette hypothèse fascinante.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.