WHL0137-LS, surnommée Earendel, est, en 2023, l’étoile individuelle la plus lointaine connue.
Désignation et surnom
L’étoile a été surnommée Earendel par les découvreurs, ce qui signifie « étoile du matin » ou « lumière montante » en vieil anglais. Eärendil est aussi le nom d’un personnage du Silmarillion de J. R. R. Tolkien, un demi-elfe voyageant dans le ciel avec un joyau qui apparait aussi brillant qu’une étoile aux habitants de la Terre du Milieu ; l’astronome de la NASA Michelle Thaller a confirmé que la référence à Tolkien était intentionnelle.
Et c’est Hubble qui l’a trouvée
Hubble détrône un nouveau record. Le télescope spatial iconique a observé Earendel, l’étoile la plus éloignée jamais vue. Elle existait alors que l’Univers n’était âgé que de 900 millions d’années.
Elle est surnommée Earendel et c’est désormais l’étoile la plus lointaine jamais vue par l’humanité. Le télescope spatial Hubble a réussi à voir cet astre, qui existait dans le premier milliard d’années suivant la naissance de notre Univers, plus exactement 900 millions d’années après le Big Bang, a annoncé l’Agence spatiale européenne (ESA) le 30 mars 2022.
« L’étoile nouvellement détectée est si loin que sa lumière a mis 12,9 milliards d’années pour atteindre la Terre, nous apparaissant comme elle l’était lorsque l’Univers n’avait que 7 % de son âge actuel », commente l’ESA sur le compte Twitter @HUBBLE_space.
Avec Earendel, le bond en arrière dans l’histoire de l’Univers est énorme : la précédente étoile qui détenait le record — découverte également par Hubble, en 2018 — existait alors que l’Univers était âgé de 4 milliards d’années. Cela représente 30 % de son âge actuel (l’Univers est âgé de 14 milliards d’années).
Pour les astronomes, l’observation d’une étoile aussi ancienne est une avancée considérable, car elle offre une vue imprenable sur la jeunesse de notre Univers, à un stade très précoce. « C’est comme si nous avions lu un livre vraiment intéressant, mais nous avons commencé avec le deuxième chapitre et maintenant nous avons une chance de voir comment tout a commencé », résume bien Brian Welch, cité par l’ESA. Cet astronome de l’université Johns-Hopkins est l’auteur principal d’une étude parue dans Nature le 30 mars, consacrée à l’étoile observée.
L’étoile Earendel, une cible prometteuse pour James Webb
C’est grâce à la méthode de la lentille gravitationnelle que les scientifiques ont pu admirer WHL 0137-LS. Ce phénomène permet d’observer des objets lointains, agrandis par le passage d’un objet plus proche entre cette cible et l’observateur.
Répondant au nom officiel de WHL 0137-LS, l’étoile a été surnommée Earendel en référence à un vieux terme anglais signifiant « étoile du matin » (« morning star ») ou « lumière montante » (« rising light »). Sa masse est estimée à environ 50 fois celle du Soleil. Pour l’instant, il est difficile d’estimer précisément la température d’Earendel, mais les scientifiques pensent que le télescope spatial James Webb sera en mesure d’apporter cette information, et même d’autres éléments sur ses caractéristiques. Il pourrait peut-être même permettre de voir des étoiles encore plus anciennes.
Observation
La découverte d’Earendel par le télescope spatial Hubble est rapportée le 30 mars 20222.
L’étoile est découverte grâce à l’effet de lentille gravitationnelle, un amas de galaxies situé entre l’étoile et la Terre amplifiant considérablement sa lumière.
Des simulations informatiques de l’effet de lentille suggèrent que la luminosité d’Earendel a été amplifiée entre mille et quarante mille fois. Cette découverte démontre également une combinaison possible d’effets de lentille : un effet principal de lentille gravitationnelle par des amas de galaxies et un effet de microlentille gravitationnelle supplémentaire causé par des objets massifs à l’intérieur.
Le télescope spatial James-Webb a lui-même observé l’étoile, le 8 mars 2023. Il a pu affirmer qu’Earendel était une étoile de type B, c’est-à-dire une étoile chaude (entre 10 000 et 30 000 °C) et de couleur bleu-blanc. On pense aussi y avoir décelé des couleurs plus chaudes, pouvant révéler qu’Earendel est en fait un système binaire, donc constitué de deux étoiles en orbite l’une autour de l’autre.
Propriétés physiques
La lumière détectée d’Earendel a été émise 900 millions d’années après le Big Bang. Le décalage vers le rouge mesuré est de 6,2 ± 0,1, ce qui signifie que la lumière d’Earendel a atteint la Terre 12,9 milliards d’années après son émission. Cependant, en raison de l’expansion de l’univers, l’étoile est maintenant à 28 milliards d’années-lumière de la Terre.
Earendel a une masse estimée à entre 50 et 100 masses solaires, considérablement plus que la moyenne11. En raison de sa grande masse, l’étoile a probablement explosé en supernova quelques millions d’années seulement après son émergence. Elle a une température effective en surface estimée à au moins 20 000 K (20 000 °C).
Earendel a une faible chance d’être une étoile de population III, la toute première génération d’étoiles de l’Univers, ce qui signifie qu’elle serait composée uniquement d’hydrogène et d’hélium.