La star la plus éloignée jamais découverte a peut-être été mal classée: au lieu d’être une seule étoile, l’objet – surnommé Eartendel du vieux mot anglais pour « Morning Star » – peut être un groupe d’étoiles, un groupe d’étoiles lié par la gravité et formée à partir du même nuage de gaz et de poussière, suggèrent de nouvelles recherches.
Découvert par le télescope spatial Hubble en 2022, Eartendel était considéré comme une star qui ne se formait que 900 millions d’années après le Big Bang, alors que l’univers n’était que de 7% de son âge actuel.
Maintenant, dans une étude publiée le 31 juillet Le journal astrophysiqueles astronomes ont utilisé le Télescope spatial James Webb (JWST) pour jeter un coup d’œil à Eartendel. Ils voulaient explorer la possibilité qu’Eartendel ne soit pas une seule étoile ou un système binaire comme le pensait précédemment, mais plutôt un cluster d’étoiles compact.
Ils ont constaté que les caractéristiques spectrales d’Eartendel correspondent à celles des grappes globulaires – un type de cluster d’étoiles – trouvées dans l’univers local.
« Ce qui est rassurant dans ce travail, c’est que si Eartendel est vraiment un cluster d’étoiles, ce n’est pas inattendu! » Massimo Pascaleun doctorant en astronomie à l’Université de Californie à Berkeley et auteur principal de l’étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « (Ce) travail constate que Eartendel semble assez cohérent avec la façon dont nous nous attendons à des grappes globulaires que nous voyons dans l’univers local aurait regardé au cours des premiers milliards d’années de l’univers. »
Objet ancien
Eartendel, situé dans le Sunrise Arc Galaxy, 12,9 milliards d’années-lumière de nous, a été découvert à travers un phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle, un phénomène prédit par la théorie d’Einstein de la relativité générale dans laquelle les objets massifs plient la lumière qui passe par eux. Un groupe de galaxies massif situé entre la Terre et Eartendel est si grand qu’il déforme le tissu de l’espace-temps, créant un effet grossier qui a permis aux astronomes d’observer la lumière d’Eartendel, qui serait autrement trop faible à détecter. Des études indiquent que l’étoile apparaît au moins 4 000 fois plus grande en raison de cet effet de lentille gravitationnelle.
Cette puissance d’agrandissement est la plus forte dans certaines régions spéciales. Si une étoile ou une galaxie est juste à côté de l’une de ces régions, son image peut être amplifiée des centaines ou des milliers de fois plus brillantes que la normale. Eartendel semble s’asseoir extrêmement près de l’un de ces «points doux», c’est pourquoi nous pouvons le voir même s’il est à près de 12,9 milliards d’années-lumière. Ces alignements presque parfaits sont incroyablement rares, ce qui a fait en sorte que les astronomes considéraient des explications alternatives au-delà d’une seule étoile.
Après Découverte d’Eartendel en 2022les chercheurs ont analysé l’objet en utilisant les données de l’imageur infrarouge proche de JWST (NIRCAM). En examinant sa luminosité et sa taille, ils conclu Cet Eartendel pourrait être une étoile massive plus de deux fois plus chaude que le soleil et environ un million de fois plus lumineux que notre étoile. Dans la couleur de Eartendel, les astronomes ont également trouvé un soupçon de la présence d’une étoile compagnante plus fraîche.
« Après que certains travaux récents aient montré qu’en effet Eartendel pouvait (mais n’est pas nécessairement) beaucoup plus grand que ce ne pensait précédemment, j’étais convaincu qu’il valait la peine d’explorer le scénario de cluster des étoiles », a déclaré Pascale.
En utilisant des données spectroscopiques des instruments NIRSPEC de JWST, Pascale et Team ont étudié l’âge et la teneur en métal d’Eartendel.
L’équipe a examiné le continuum spectroscopique d’Eartendel, qui montre essentiellement comment sa luminosité change en douceur à travers différentes longueurs d’onde de lumière. Ce motif correspondait à ce que l’on attendrait d’un cluster d’étoiles et, à tout le moins, correspondait à la lumière combinée de plusieurs étoiles.
« La nouvelle partie de cette étude est le spectre NIRSPEC, qui fournit un peu plus de détails que ce qui était possible avec les données de Nircam », a déclaré Brian Welchchercheur postdoctoral à l’Université du Maryland et au Centre des vols spatiaux de la NASA Goddard qui a dirigé l’équipe qui a découvert Eartendel en 2022 mais n’a pas été impliqué dans la nouvelle étude.
Mais Welch ne pense pas que les nouvelles données sont suffisantes pour confirmer qu’Eartendel est un cluster d’étoiles.
« À la résolution spectrale du NIRSPEC (instrument), le spectre d’une étoile lensée et d’un cluster d’étoiles peut être très similaire. Il est donc important de considérer toutes les données disponibles lors de la tentative de classer ces objets hautement agrandissements », a déclaré Welch à Live Science dans un e-mail.
Les chercheurs n’ont exploré que la possibilité de « cluster d’étoiles ». Ils n’ont pas enquêté sur tous les scénarios possibles, comme Eartendel étant une seule étoile ou un système d’étoiles multiples, et comparer les résultats.
« La mesure est robuste et bien faite, mais en seulement l’hypothèse de la cluster des étoiles, l’étude est limitée dans la portée », a noté Welch.
Pascale et Welch ont convenu que la clé pour résoudre le mystère d’Eartendel est de surveiller les effets de microlensage. Le microlensage est un sous-type de lentille gravitationnelle dans laquelle un objet qui passe déforme temporairement l’image d’un objet distant lorsqu’un objet plus proche se rose devant lui lorsqu’il passe. Les changements de luminosité dus au microlensage sont plus visibles lorsque les objets distants sont petits – comme les étoiles, les planètes ou les systèmes étoiles – plutôt que des grappes d’étoiles beaucoup plus grandes.
« Il sera passionnant de voir ce que les futurs programmes JWST pourraient faire pour démystifier davantage la nature de Eartendel », a déclaré Pascale.
