Des signaux liés aux premières étoiles de l'univers découverts depuis l’Australie

La revue Nature publie les résultats d’une décennie d’observations radio-astronomiques.

 Les chercheurs ont détecté le signal en 2015 et ont passé les deux années suivantes à vérifier leurs résultats.
Les chercheurs ont détecté le signal en 2015 et ont passé les deux années suivantes à vérifier leurs résultats. CC

    Des astronomes sont parvenus à détecter pour la première fois des signaux liés à l'apparition des premières étoiles il y a 13,6 milliards d'années, peu après la naissance de l'Univers, selon une étude publiée mercredi dans la revue Nature.

    L'observation de ces signaux par un petit radiotélescope demande encore à être confirmée par d'autres instruments et d'autres équipes de chercheurs.

    Mais l'intensité des signaux observés laisse supposer que l'Univers s'est refroidi plus vite qu'on ne le pensait, ce qui pourrait conduire à revoir les modèles cosmologiques et peut-être permettre de mieux comprendre la mystérieuse matière noire, invisible pour les télescopes.

    Des fréquences correspondant à l'hydrogène entourant les premières étoiles

    L'équipe d'astronomes a utilisé une antenne radio de la taille d'une table de salon pour mener ses observations. Cette antenne installée dans l'observatoire de radio-astronomie de Murchison, dans le désert occidental de l'Australie, a permis de détecter des émissions radio correspondant à l'hydrogène froid qui entourait les étoiles à leur naissance, environ 180 millions d'années après le Big Bang.

    Le petit radiotélescope utilisé dans le désert australien. /Murchinson Radio Astronomy Observatory
    Le petit radiotélescope utilisé dans le désert australien. /Murchinson Radio Astronomy Observatory CC

    Les chercheurs des universités américaines d'Arizona State et du Colorado (Boulder) ont passé une décennie à essayer de détecter ce signal, en calibrant et en racalibrant leurs instruments. Ils ont trouvé le signal recherché en 2015, à une fréquence de 78 megahertz. Le signal était deux fois plus puissant que prévu, indiquant une température de l'hydrogène de - 270°C, soit beaucoup plus froid qu'attendu. Ils ont passé les deux années suivantes à vérifier et revalider les fréquences similaires avant de publier leurs résultats.

    Peut-être une «découverte majeure »

    « La détection apparente de la signature des premières étoiles dans l'Univers sera une découverte révolutionnaire si elle résiste au temps », déclare Brian Schmidt, prix Nobel de physique 2011, qui confie son « excitation ». « Il faut rester très prudent pour le moment », indique pour sa part Benoit Semelin, astrophysicien à l'Observatoire de Paris. « Mais si l'observation est confirmée, c'est une découverte majeure car elle impliquera de changer les modèles sur la naissance de l'Univers », ajoute-t-il.