Il y a une étoile dans la Voie Lactée qui “ne devrait pas exister”

Dans le halo de la Voie lactée, une minuscule et ancienne étoile appelée J0023+0307 intrigue les astronomes.

Elle est très vieille en effet, ce qui n’est pas rare pour les étoiles dans le halo – mais elle ne contient pas de carbone détectable, ce qui est assez bizarre. Tellement bizarre que l’équipe d’astronomie l’ayant découverte a même dit que l’étoile “ne devrait pas exister”.

Maintenant, ils ont trouvé autre chose de particulier dans J0023+0307. Apparemment, elle a des tonnes de lithium.

Ce n’est pas si rare pour de très vieilles étoiles, mais c’était certainement inattendu chez J0023+0307, qui s’est formée dans les 300 premiers millions d’années après le Big Bang, juste après que la première génération d’étoiles ait commencé à mourir.

“Cette étoile primitive nous surprend par sa haute teneur en lithium et sa relation possible avec le lithium primordial formé dans le Big Bang”, a déclaré l’astronome David Aguado de l’Université de Cambridge.

Lorsque l’Univers a vu le jour il y a 13,8 milliards d’années, seuls les éléments les plus légers ont été forgés. Cela signifie de l’hydrogène et de l’hélium, bien sûr, ainsi que de très petites quantités de lithium et de béryllium.

Le processus par lequel ces éléments se sont formés à partir de la soupe primordiale de neutrons, protons, électrons, positrons, photons et neutrinos qui sont apparus immédiatement après le Big Bang est appelé nucléosynthèse primordiale.

Des éléments plus lourds sont apparus un peu plus tard, créés à l’intérieur des premières générations d’étoiles. Quand ces étoiles sont mortes, crachant leur contenu dans l’Univers, les éléments qu’elles avaient forgés ont été pris dans la formation de nouvelles étoiles.

C’est ainsi que le processus de spectroscopie identifie les très vieilles étoiles. Si elles n’ont pas beaucoup d’éléments plus lourds – ce que nous appelons des étoiles extrêmement pauvres en métaux – alors c’est un signe qu’elles se sont formées à une époque avant que ces éléments n’existent dans l’Univers. J0023+0307 a moins d’un millième de la métallicité du Soleil ; c’est une des étoiles les plus pauvres en fer connues.

Pourtant, malgré son absence inhabituelle de carbone, J0023+0307 contient du lithium dans des proportions à peu près identiques à celles des autres étoiles extrêmement pauvres en métaux.

“La teneur en lithium de cette étoile primitive est semblable à celle d’autres étoiles pauvres en métaux dans le halo de notre galaxie, et elles définissent, grosso modo, une valeur constante, indépendante de la valeur de la teneur en métaux de l’étoile”, explique l’astronome Jonay González Hernández de l’Instituto de Astrofísica de Canarias en Espagne.

Dans les étoiles ordinaires, à la température de 2,5 millions de kelvins nécessaire à la fusion stellaire de l’hydrogène, le lithium est détruit. Les plus grandes étoiles peuvent retenir le lithium dans leur atmosphère extérieure plus froide, mais en général, les plus petites étoiles ne contiennent pas de lithium du tout.

Mais les étoiles pauvres en métaux ne brûlent pas aussi fort que les étoiles plus tardives à teneur élevée en métaux. Cela signifie que leur teneur en lithium est celle avec laquelle ils ont commencé – il est donc possible que J0023+0307 contienne du lithium issu de la nucléosynthèse primordiale, et pourrait faire la lumière sur cet événement mystérieux.

L’article a été publié dans Astrophysical Journal Letters.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche