Les premières étoiles de l'Univers se sont allumées bien plus tôt que prévu : 200 millions d'années après le big bang, si l'on en croit les informations tirées de la présence de fer dans l'environnement de quasars ultra-lumineux et lointains. Un résultat à porter au crédit des astronomes européens.
Quand et comment les premières générations de galaxies, étoiles ou planètes sont-elles apparues dans le cosmos ? Vaste question. La détection d’un élément chimique lourd – assimilé aux cendres de l’explosion d’étoiles primitives en supernovae – apporte cependant une réponse préliminaire.
Les étoiles se comportent comme des « usines nucléaires ». Elles transforment les éléments légers – hydrogène et hélium issus du big bang – en azote, carbone et enfin fer. Les observations conduites en octobre 2002 avec la caméra infrarouge Nicmos du télescope Hubble ont porté sur trois quasars éloignés. L’analyse indique que ces objets apparaissent entourés d’immenses quantités de fer. Ceci démontre que des populations d’étoiles avaient déjà commencé à se développer autour. Or les éléments lourds – ingrédients possibles des planètes et de la vie – n’existaient pas à l’époque de la naissance de l’Univers.
« De jeunes étoiles ont brûlé leur carburant et rejeté le produit élaboré de leur entrailles 500 ou 800 millions d’années plus tard en explosant sous forme de supernovae », affirment leschercheurs allemand et américain Wolfram Freudling et Michael Corbin dans un article publié le 20 avril 2003 par Astrophysical Journal Letters.
Les chercheurs ont coutume de sonder l’Univers primordial en étudiant le rayonnement d’objets très distants qui parvient jusqu’à la Terre. Les quasars visés sont vus dans l’état où ils se trouvaient il y a 13 milliards d’années, 900 millions d’années avant le big bang vieux d'environ 14 milliards d'années.
En conclusion, la formation des étoiles aurait précédé celle des noyaux actifs de galaxies - qui puisent leur énergie au coeur de trous noirs géants de plusieurs centaines de millions de masses solaires.