Les étoiles noires
Selon la physicienne Katherine Freese, des étoiles noires un million de fois plus lumineuses que le soleil sont apparues 200 millions d'années après le big bang.
L'énergie serait issue de l'annihilation de particules et d'antiparticules de matière noire au centre de l'étoile (et non par fusion
comme dans les étoiles "actuelles"). Ce serait en leur sein qu'auraient
été produits les éléments chimiques lourds entrant dans la composition
des étoiles plus récentes.
Elles brilleraient quelques
centaines de milliers d'années et donneraient naissance en s'effondrant
à de trous noirs géants de mille à dix milles masses solaires autour
desquels s'organisent peu à peu une galaxie.
Plus de détails
Les premières étoiles de l'univers n'ont jamais été observées. Des modèles les décrivent comme étant bien plus massives et lumineuses que les astres actuels. Leur source d'énergie pourrait avoir été très différente.
La
première génération d'étoile s'est formée alors que l'univers était âgé
de 50 à 500 millions d'années. Leur naissance a mis fin à ce que l'on
nomme âge sombre qui a succédé à la recombinaison.
Vers
375 000 ans l'univers s'est suffisament refroidi (3000 K) pour que les
électrons et les noyaux aient pu s'associer et former un gaz
électriquement neutre d'atomes d'hydrogène et d'hélium. C'est la recombinaison.
La
lumière qui interragissait fortement avec le plasma chargé a pu alors
s'échapper et se propager dans l'espace jusqu'à aujourd'hui pour former
le rayonnement fossile.
La période de l'âge sombre a pris fin avec l'apparition des premières étoiles.
Les
premières étoiles (population III) se distinguent des étoiles actuelles
de population II (pauvres en métaux) et des étoiles de population
I (riches en métaux car plus récentes).
Elles ont provoqué la réionisation des nuages moléculaires.
Les
particules de matière noire sont électriquement neutres, interragissent
peu avec la matière ordinaire et ont été produites en abondance dans
l'univers primordial.
La température de surface des étoiles
primordiales était de 100 000 degrés. Elles ont émi un intense
rayonnement ultraviolet qui a réionisé les gaz alentours et détruit
l'hydrogène moléculaire et a bloqué ainsi toute condensation
ultérieure.
la luminosité des étoiles noires est trop atténuée pour être détectable directement. Elle pourrait l'être en s'aidant de lentilles gravitationnelles.
Résumé d'un article de Science et Vie et de Pour la Science.
