HE 1523-0901, une étoile de 13.2 milliards d'années

Une équipe internationale d'astronomes utilisant le télescope de 8.2 m du VLT de l'ESO au Chili a déterminé l'âge de l'une des plus vieilles étoiles de notre Galaxie : 13.2 milliards d'années. Elle est presque aussi ancienne que l'Univers lui même, dont l'âge est estimé à environ 13.7 milliards d'années !
Localisation de l'étoile
Cette étoile, baptisée HE 1523-0901, brille d'un éclat jaune à la magnitude 11 dans la constellation de la Balance. Cette étoile est visible dans un télescope d'au moins 10 cm de diamètre, ce qui la rend accessible aux amateurs. La Balance culmine en plein Sud le 1 mai vers minuit. L'étoile se situe au sud de la Vierge, 9° sous l'équateur céleste. Une photographie de cette étoile est présentée à droite. Elle fut réalisée par mon ami Anthony Ayiomamitis le 13 mai 2007 au foyer d'une lunette Astro-Physics.

Evolution stellaire

HE 1523-0901 est une étoile géante rouge de classe spectrale G. Sa masse oscille entre 0.7 et 0.8 masses solaires pour une température effective de 4650 K. HE 1523-0901 constitue un véritable "fossile stellaire". Pour l'ESO, "cette étoile a clairement dû se former très tôt dans l'existence de notre Galaxie qui, elle-même, a dû se former très peu de temps après le Big Bang". Par "fossile" il ne faut pas entendre une étoile mourante ou même morte mais simplement une très vieille étoile toujours active.

Détermination de l'âge de l'étoile

Selon Anna Frebel, membre de l'équipe attachée à l'Observatoire McDonald de l'Université du Texas qui participa à cette étude, "évaluer l'âge d'une étoile n'est pas chose facile. Il faut en effet pouvoir y mesurer très précisément l'abondance de matériaux radioactifs, comme l'uranium et le thorium, un peu à la manière des archéologues qui utilisent la teneur en carbone-14 pour donner un âge à des objets anciens".

Frebel de nous préciser : "c'est la première fois que des astronomes purent utilisés trois 'chronomètres' dans une même étoile : Th/r, U/r et U/Th et que c'est également la première 'étoile à l'uranium' que l'on découvre".
Les populations d'étoiles
Les résultats des mesures de métallicité ([Fe/H=-1.95]) et du processus R ([r/Fe]=1.8) indiquent que HE 1523-0901 serait une étoile appartenant à la "vieille Population II", similaire aux étoiles âgées qu'on trouve généralement dans le halo des galaxies et dans les amas globulaires. Avec cette découverte, on se rapproche des étoiles de la toute première génération qui se sont formées juste après le Big Bang, mais que nous n'avons pas encore découvertes.

Anna Frebel me dit en complément : "HE 1523-0901 est une étoile de la 2eme ou de la 3eme génération. Toutes les premières étoiles (Population III) ont une durée de vie très courte (quelques centaines de millions d'années tout au plus) car elles sont très massives (~100 fois la masse du Soleil)". En effet, très instables, ces étoiles de la toute première génération ont rapidement explosé, libérant leurs constituants dans l'espace, enrichissant ainsi le milieu interstellaire en éléments lourds (éléments plus lourds que l'hélium et en particulier de métaux). C'est ainsi que le Soleil contient 2% d'éléments lourds (métallicité [Fe/H] = 0.02). La photosphère solaire contient par exemple du fer alors qu'il ne l'a pas encore fabriqué et ne le produira pas avant la fin de sa vie, dans 5 milliards d'années. Seule explication, comme HE 1523-0901, le Soleil a accumulé ce fer au cours de sa formation, élément qui était déjà présent dans l'espace suite à l'explosion antérieure d'une étoile.

Cette découverte de premier plan va aider les astrophysiciens à mieux comprendre l'évolution stellaire et notamment des toutes premières étoiles de la Galaxie. L'étude de HE 1523-0901 a été publiée ce 10 mai 2007 dans la revue "Astrophysical Journal". Vous trouverez également plus de détails dans cet article rédigé en français.