QUAND LES PREMIèRES éTOILES SE SONT-ELLES FORMéES?

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Peu de temps après le Big Bang, l'Univers s'était refroidi au point que les premières étoiles pouvaient se former à partir de l'hydrogène primordial. Combien de temps cela a-t-il pris et à quoi ressemblaient ces premières stars?

Soupe d'hydrogène. Cela ne semble-t-il pas délicieux? Peut-être pas pour les humains, mais certainement pour les premières étoiles!

Au début de l'Univers, dans un spectacle spectaculaire de soupification stellaire, des nuages d'atomes d'hydrogène se sont rassemblés. Ils se sont combinés. La masse collectée est devenue de plus en plus grande et, après un certain temps, l'inflammation. Les premières étoiles étaient vivantes!

Eh bien, vivant dans le sens où ils brûlaient - pas qu'ils avaient des sentiments ou savaient ce qui se passait, ou qu'ils avaient des opinions, ou qu'ils commençaient à écrire ce qui allait devenir le premier article sur Oignon ou quoi que ce soit.

Mais d'où vient tout ce gaz, et pouvons-nous repérer les preuves de ces étoiles d'autrefois aujourd'hui? Comme vous le savez, le Big Bang a permis à notre univers de démarrer rapidement son expansion. Il nous a ensuite fallu 400 000 ans pour voir la moindre lumière. Des protons, des électrons et d'autres petites particules flottaient, mais il faisait beaucoup trop chaud pour qu'ils puissent interagir.

Une fois que la puissance du Big Bang s'est finalement estompée, ces protons et électrons se sont associés et ont créé de l'hydrogène. C'est ce qu'on appelle, de manière plutôt non inventive, la «recombinaison». Je préfère simplement l'appeler soupe d'hydrogène. Nous avons de l'énergie. Mais quel est l'ingrédient secret qui a déclenché ces étoiles? C'était juste cette soupe qui s'agglutinait au fil du temps.

Nous ne pouvons pas dire à la minute où les premières étoiles se sont formées, mais nous avons une assez bonne idée. La sonde d'anisotropie à micro-ondes de Wilkinson, alias WMAP, a examiné ce qui s'est passé lorsque ces nuages de molécules d'hydrogène se sont réunis, créant de minuscules différences de température de seulement un millionième de degré.

Au fil du temps, la gravité a commencé à extraire la matière des points de faible densité dans les régions à densité plus élevée, ce qui a rendu les touffes encore plus grosses. Fantastiquement plus grand. Si gros qu'environ 200 millions d'années après la formation des amas, ces molécules d'hydrogène ont pu se percuter à des vitesses très élevées.

Ce processus est appelé fusion nucléaire. Sur Terre, c'est un moyen de produire de l'énergie. Il en va de même pour une étoile. Avec suffisamment de réactions nucléaires, le nuage de gaz se comprime et crée une lueur. Et ces étoiles n'étaient pas minuscules - c'étaient des monstres! La NASA dit que les premières étoiles étaient 30 à 300 fois plus massives que le soleil, brillant des millions de fois plus.

Mais ce comportement flashy a un prix, car en seulement quelques millions d'années, les étoiles sont devenues instables et ont explosé en supernovae. Ces étoiles n'explosaient pas seulement. Ils modifiaient également la soupe autour d'eux. Ils étaient de grands émetteurs de lumière ultraviolette. C’est une longueur d’onde très énergétique, surtout connue pour provoquer le cancer de la peau.

Ainsi, cette lumière UV a frappé l'hydrogène entourant les étoiles. Cela a divisé les atomes en électrons et protons à nouveau, laissant tout à fait le désordre dans l'espace. Mais c'est à travers ce processus que nous pouvons en apprendre davantage sur ces premières étoiles. Les étoiles ont disparu depuis longtemps, mais comme un criminel fuyant la scène, ils ont laissé une pile de preuves derrière leur existence. Le fractionnement de ces atomes était leur preuve. Cette ré-ionisation est un élément clé pour comprendre comment ces étoiles ont vu le jour.

C'était donc une période pleine d'action pour l'univers, avec le Big Bang, puis l'émergence de la soupe puis les premières stars. C’est un début assez excitant pour notre histoire galactique.

À votre avis, à quoi ressemblaient les premières étoiles?

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