Le télescope spatial James Webb découvre peut-être la trace des toutes premières étoiles de l’Univers

Une équipe de chercheurs japonais a en effet repéré une minuscule galaxie, quasiment invisible, observée telle qu’elle était seulement 800 millions d’années après le Big Bang. Baptisée LAP1-B, elle ne brille pas tant par ses étoiles que par d’immenses nuages de gaz incandescents. Très pauvre en étoiles donc, elle est aussi remarquable par sa composition chimique.

En analysant la lumière émise par son gaz, les chercheurs ont découvert une galaxie presque vierge d’éléments lourds. Sa teneur en oxygène serait environ 240 fois plus faible que celle du Soleil, ce qui ferait de LAP1-B l’une des galaxies les plus primitives jamais observées. Car dans l’Univers, les éléments lourds — oxygène, carbone, fer… — ne naissent pas spontanément : ils sont fabriqués au cœur des étoiles puis dispersés lors de leur explosion. Plus une galaxie en contient, plus elle a vu naître et disparaître des générations d’étoiles.

"Un petit truc en plus"

Mais ce n’est pas tout. La galaxie émet aussi un rayonnement ultraviolet extrêmement énergétique, difficile à expliquer avec des étoiles "classiques". Des étoiles plus riches en éléments lourds envoient en effet des rayonnements moins énergétiques. Heureusement pour nous d’ailleurs, sinon la vie sur Terre aurait bien du mal à résister à un tel bombardement de la part du Soleil. Tandis que les étoiles primitives, composées presque exclusivement d’hydrogène et d’hélium, produisent selon les modèles des chercheurs des rayonnements semblables à ceux émis par la galaxie.

Mais dans ce cas, pourquoi ne pas conclure que l’on "voit" enfin la toute première population d’étoiles ? Parce qu’il y a "un petit truc en plus" qui change tout : le gaz de LAP1-B n’est déjà plus totalement primordial. Les astronomes y détectent malgré tout des traces de carbone et d’oxygène.

Infimes, certes, mais suffisantes pour montrer qu’une première génération d’étoiles a déjà vécu puis explosé avant l’époque observée. Néanmoins, on ne peut pas exclure que des étoiles de population III soient encore présentes dans cette galaxie primitive, cohabitant avec leurs descendantes directes. Hélas, elle est si lointaine et si faible qu’il est impossible de distinguer les étoiles individuellement.

Un fossile de l'Univers en formation

Autre surprise : malgré sa taille minuscule et son très faible nombre d’étoiles, LAP1-B semble déjà dominée par la matière noire. En étudiant les mouvements du gaz au sein de la galaxie, les chercheurs ont calculé une masse bien supérieure à celle de toutes les étoiles et du gaz visibles réunis. Or ce type de structure rappelle fortement les galaxies naines ultra-faibles observées aujourd’hui autour de la Voie lactée.

Elles sont aussi dominées par la matière noire et considérées comme de véritables fossiles du jeune Univers, car elles ont très peu évolué depuis ses débuts. Pour les chercheurs, LAP1-B pourrait justement représenter l’un de leurs ancêtres, observé au moment même de sa formation.