Une équipe d’astronomes annonce avoir identifié la plus ancienne poussière cosmique jamais découverte, apparue seulement 200 millions d’années après la naissance des toutes premières étoiles. De quoi nous en apprendre davantage sur les origines de notre Univers.
La poussière cosmique est le bloc de construction microscopique essentiel des étoiles, des planètes, et même vous et moi. Elle est donc essentielle pour déterminer comment les premières galaxies se sont formées. En revanche, les poussières cosmiques sont de petite taille (de quelques nanomètres à 0,1 micron) et plutôt très froides, ce qui signifie qu’elles sont très difficiles à détecter. Une équipe de chercheurs menée par Nicolas Laporte de l’University College of London, identifiait pourtant il y a quelques jours la composante la plus distante, et donc la plus ancienne, jamais observée du cosmos. En l’occurrence une galaxie, A2744_YD4, située à quelque 13,2 milliards d’années-lumière de notre système solaire, soit environ 600 millions d’années après le Big Bang.
Cette nouvelle découverte nous donne un aperçu des naissances et décès explosifs des premières étoiles de l’Univers. La jeune (ou très vieille, tout dépend du point de vue) galaxie en question fut découverte grâce au réseau d’antennes millimétriques du Very Large Telescope et d’Alma, au Chili, ainsi qu’en bénéficiant de l’effet de lentille gravitationnelle d’un amas de galaxies appelé Abell 2744. C’est à ce jour l’objet le plus lointain qu’Alma ait jamais observé.
Mais alors que la poussière cosmique est abondante aujourd’hui, elle était à l’origine très pauvre dans l’Univers. Or, cette galaxie semble déjà riche de poussière interstellaire, ce qui n’a pas manqué de surprendre les astronomes. « La détection d’une telle abondance de poussière indique que les premières supernovae avaient déjà pollué cet environnement galactique », explique Nicolas Laporte. Elles succèdent donc à la précédente génération d’étoiles qui ont explosé en supernovæ après une durée de vie très courte.
En étudiant la lumière de cette galaxie très ancienne dont la population d’étoiles est estimée à deux milliards, les chercheurs ont estimé qu’elle concentrait environ l’équivalent de six millions de masses solaires de poussière principalement constituée de silicium, de carbone et d’aluminium, des ingrédients primordiaux que l’on retrouve dans notre Système solaire. L’équipe estime également que la jeune A2744_YD4 générait à l’époque environ vingt masses solaires par an, tandis que notre Voie lactée n’en produit qu’une par an aujourd’hui.
Le rythme de formation stellaire est donc soutenu et nous savons également que le temps requis avoisine les 200 millions d’années seulement. Ainsi, nous observons seulement 200 millions d’années après sa formation. D’autres mesures de ce genre seront bien sûr nécessaires et la prochaine génération de télescopes devrait pouvoir nous faire remonter encore plus dans le temps, mais cette découverte reste une étape importante vers la compréhension des moments les plus reculés de notre Univers.
