Même si certaines des premières étoiles du premier univers étaient massives, elles ont probablement vécu une vie rapide et furieuse, car elles tournaient probablement beaucoup plus rapidement que leurs homologues actuels. Une nouvelle étude sur l'évolution stellaire a examiné un amas d'étoiles de 12 milliards d'années et a trouvé des niveaux élevés de métal dans les étoiles - une signature chimique qui suggère que les premières étoiles étaient des fileuses rapides.
"Nous pensons que les premières générations d'étoiles massives étaient des rotateurs très rapides - c'est pourquoi nous les avons appelées spinstars", a déclaré Cristina Chiappini de l'Institut d'astrophysique de Potsdam en Allemagne, qui dirigeait l'équipe d'astronomes.
Ces étoiles de première génération sont mortes depuis longtemps, et nos télescopes ne peuvent pas regarder en arrière assez loin pour les voir, mais les astronomes peuvent avoir un aperçu de ce qu’ils étaient en regardant la composition chimique des étoiles plus récentes. Les empreintes chimiques des premières étoiles sont comme des enregistrements fossiles qui peuvent être trouvés dans les étoiles les plus anciennes que nous pouvons étudier.
La compréhension générale du premier univers est que peu de temps après le Big Bang, l'Univers était composé essentiellement d'hydrogène et d'hélium. L'enrichissement chimique de l'Univers avec d'autres éléments a dû attendre environ 300 millions d'années jusqu'à ce que le feu d'artifice commence avec la mort des premières générations d'étoiles massives, mettant de nouveaux éléments chimiques dans le gaz primordial, qui ont ensuite été incorporés dans les générations d'étoiles suivantes. .
À l'aide des données du Very Large Telescope (VLT) de l'ESO, les astronomes ont réanalysé les spectres d'un groupe de très vieilles étoiles dans le Galactic Bulge. Ces étoiles sont si vieilles que seules des étoiles très massives et de courte durée de vie ayant des masses supérieures à environ dix fois la masse de notre Soleil auraient dû avoir le temps de mourir et de polluer le gaz à partir duquel ces archives fossiles se sont ensuite formées. Comme prévu, la composition chimique des étoiles observées a montré des éléments typiques de l'enrichissement par des étoiles massives. Cependant, la nouvelle analyse a également révélé de manière inattendue des éléments généralement considérés comme produits uniquement par des étoiles de plus petites masses. D'un autre côté, des étoiles massives à rotation rapide réussiraient à fabriquer elles-mêmes ces éléments.
"Des scénarios alternatifs ne peuvent pas encore être écartés - mais - nous montrons que si les premières générations d'étoiles massives étaient des étoiles tournantes, cela offrirait une explication très élégante à ce puzzle!" dit Chiappini.
Une étoile qui tourne plus rapidement peut vivre plus longtemps et subir des destins différents de ceux qui tournent lentement. Une rotation rapide affecte également d'autres propriétés d'une étoile, telles que sa couleur et sa luminosité. Les spin-stars auraient donc également fortement influencé les propriétés et l'apparence des premières galaxies qui se sont formées dans l'Univers. L'existence de spinstars est désormais également confirmée par de récentes simulations hydrodynamiques de la formation des premières étoiles de l'univers par un groupe de recherche indépendant.
Chiappini et son équipe travaillent actuellement sur l'extension des simulations stellaires afin de tester davantage leurs résultats. Leur travail est publié dans un article Nature le 28 avril 2011.
Source: Université de Potsdam, Nature
