Découverte de l'étoile la plus lointaine à ce jour
Publié par Redbran le 03/04/2018 à 12:00
Source: Université de Genève (UNIGE)
A neuf milliards d'années-lumière de notre système solaire, l'étoile – baptisée Icare – a pu être observée grâce à une lentille gravitationnelle et au pouvoir de résolution de Hubble.


A cinq milliards d'année-lumière de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...), un amas de galaxies (Un amas de galaxies est l'association de plus d'une centaine de galaxies liées entre elles par la gravitation. En deçà de 100, on parle plutôt de groupe de galaxies,...) fait office de lentille gravitationnelle (Les lentilles gravitationnelles déforment l'image que l'on reçoit d'un objet astronomique comme une galaxie.), amplifiant la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement...) d'Icare, une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) située elle à neuf milliards d'années-lumière (au centre et à droite du carré). (NASA, ESA, and P. Kelly, University of Minnesota)

Une équipe internationale d'astronomes, dont font partie des chercheurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis,...) de Genève (UNIGE), a détecté la plus lointaine étoile individuelle observée à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...), située à 9 milliards d'années-lumière de la Terre. Cette étoile, normalement trop faible pour être aperçue, a pu être observée grâce à une bizarrerie de la nature, l'effet de lentille gravitationnelle. Cet effet survient lorsque un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les...) de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) importante – une galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par...) par exemple – passe entre l'observateur et l'étoile observée. La masse de l'objet amplifie alors la lumière émise par l'étoile et permet ainsi de l'analyser.

C'est ce qu'a réussi à faire l'équipe de chercheurs en profitant de la présence d'un amas de galaxies appelé MACS J1149+2223, situé à 5 milliards d'années-lumière de la Terre. En combinant la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) amplificatrice de cet amas et le pouvoir de résolution (En optique, le pouvoir de résolution d'un système optique désigne sa capacité à distinguer des détails fins. Il est défini comme la distance angulaire minimale entre deux éléments d'un objet qui permet d'en...) exceptionnel de Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en...), "nous avons pu observer pour la première fois une étoile à quelques 9 milliards d'années-lumière" s'enthousiasme Jean-Paul Kneib, professeur au laboratoire d'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être...) de l'EPFL. "Cette étoile est au moins 100 fois plus loin que l'étoile la plus lointaine que nous pouvions étudier jusqu'ici, à l'exception des explosions de supernovæ", renchérit Patrick Kelly de l'Université du Minnesota, Twin Cities, responsable de l'étude.

Dans le cas d'Icare, le surnom donné à cette étoile qui s'appelle en réalité MACS J1149+2223 Lensed Star 1, l'amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique.) de la lumière a momentanément atteint un facteur 2000. Les astronomes pensent que cette énorme augmentation est due non seulement à l'amas de galaxies, mais également à une étoile de cet amas dont la position a coïncidé exactement avec celle d'Icare. La seule présence de l'amas n'aurait en effet généré qu'une amplification d'un facteur 600.

Une supergéante bleue

"L'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) fortuite d'un phénomène aussi rare, une étoile individuelle amplifiée des milliers de fois, nous a fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus...) une énorme quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière...) d'informations sur l'étoile, son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre...) et la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...) rencontrée sur le chemin de nos télescopes" explique Antonio Cava du département d'astronomie de l'UNIGE. Les scientifiques ont pu définir Icare comme étant une supergéante bleue, plusieurs centaines de milliers de fois plus brillante que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile...), qu'il eut pourtant été impossible de distinguer sans l'effet de lentille gravitationnelle.

Cette découverte marque le début d'une nouvelle manière d'étudier les étoiles individuelles dans les galaxies lointaines. Ces observations offrent une vision unique et détaillé sur l'évolution des étoiles, en particulier les étoiles les plus lumineuses.

Contact chercheur:
Antonio Cava - Maître assistant au Département d'astronomie - Faculté des sciences de l'UNIGE
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