SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT /WEEK41 /L UNIVERS PRIMITIF ,,,,,,??

 Il restait un texte à traduire 

de la semaine précédante  et je le propose aux lecteurs !

''Potential first traces of the universe's earliest stars''

by National Science Foundation

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Premières traces potentielles des premières étoiles de l'univers

par la Fondation nationale des sciences

PHOTO/Étoile massive de population III dans l'univers primordial. Cette impression d'artiste montre un champ d'étoiles de la population III telles qu'elles seraient apparues à peine 100 millions d'années après le Big Bang. Les astronomes ont peut-être découvert les premiers signes de leurs anciens restes chimiques dans les nuages ​​entourant l'un des quasars les plus lointains jamais détectés. Crédit : NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/moteur spatial

Les toutes premières étoiles se sont probablement formées alors que l'univers n'avait que 100 millions d'années, soit moins d'un pour cent de son âge actuel. Ces premières étoiles, connues sous le nom de Population III, étaient si titanesquement massives que lorsqu'elles ont mis fin à leur vie en tant que supernovae, elles se sont déchirées, ensemençant l'espace interstellaire d'un mélange distinctif d'éléments lourds. Malgré des décennies de recherches assidues par les astronomes, cependant, il n'y a eu aucune preuve directe de ces étoiles primordiales, jusqu'à présent.

En analysant l'un des quasars connus les plus éloignés à l'aide du télescope Gemini North, l'un des deux télescopes identiques qui composent l'Observatoire international Gemini, exploité par le NOIRLab de la NSF, les astronomes pensent désormais avoir identifié le matériau résiduel de l'explosion d'un premier- star de la génération. En utilisant une méthode innovante pour déduire les éléments chimiques contenus dans les nuages ​​entourant le quasar, ils ont remarqué une composition très inhabituelle : le matériau contenait plus de 10 fois plus de fer que de magnésium par rapport au rapport de ces éléments trouvés dans notre soleil.

Les scientifiques pensent que l'explication la plus probable de cette caractéristique frappante est que le matériau a été laissé par une étoile de première génération qui a explosé en supernova à instabilité de paires. Ces versions remarquablement puissantes d'explosions de supernova n'ont jamais été observées, mais sont théorisées comme la fin de vie d'étoiles gigantesques dont la masse est comprise entre 150 et 250 fois celle du soleil.

Les explosions de supernova à instabilité de paires se produisent lorsque des photons au centre d'une étoile se transforment spontanément en électrons et en positrons, l'antimatière homologue chargée positivement de l'électron. Cette conversion réduit la pression de rayonnement à l'intérieur de l'étoile, permettant à la gravité de la vaincre et conduisant à l'effondrement et à l'explosion qui en résulte.

Contrairement à d'autres supernovae, ces événements dramatiques ne laissent aucun résidu stellaire, comme une étoile à neutrons ou un trou noir, et éjectent à la place toute leur matière dans leur environnement. Il n'y a que deux façons d'en trouver la preuve. La première consiste à attraper une supernova d'instabilité de paires au moment où elle se produit, ce qui est un hasard hautement improbable. L'autre façon est d'identifier leur signature chimique à partir de la matière qu'ils éjectent dans l'espace interstellaire.

Pour leurs recherches, maintenant publiées dans The Astrophysical Journal, les astronomes ont étudié les résultats d'une observation antérieure prise par le télescope Gemini North de 8,1 mètres à l'aide du spectrographe Gemini dans le proche infrarouge (GNIRS). Un spectrographe divise la lumière émise par les objets célestes en ses longueurs d'onde constitutives, qui contiennent des informations sur les éléments que contiennent les objets. Gemini est l'un des rares télescopes de sa taille disposant d'un équipement adapté pour effectuer de telles observations.

Déduire les quantités de chaque élément présent, cependant, est une entreprise délicate car la luminosité d'une raie dans un spectre dépend de nombreux autres facteurs en plus de l'abondance de l'élément.

Deux co-auteurs de l'analyse, Yuzuru Yoshii et Hiroaki Sameshima de l'Université de Tokyo, se sont attaqués à ce problème en développant une méthode utilisant l'intensité des longueurs d'onde dans un spectre de quasar pour estimer l'abondance des éléments qui y sont présents. C'est en utilisant cette méthode pour analyser le spectre du quasar qu'eux et leurs collègues ont découvert le rapport magnésium/fer manifestement faible.

"Il était évident pour moi que la supernova candidate pour cela serait une supernova à instabilité de paires d'une étoile de Population III, dans laquelle l'étoile entière explose sans laisser de reste", a déclaré Yoshii. "J'ai été ravi et quelque peu surpris de constater qu'une supernova à instabilité de paires d'une étoile avec une masse d'environ 300 fois celle du soleil fournit un rapport magnésium/fer qui correspond à la faible valeur que nous avons dérivée pour le quasar."

Des recherches de preuves chimiques pour une génération précédente d'étoiles de masse élevée de la population III ont déjà été menées parmi les étoiles du halo de la Voie lactée et au moins une tentative d'identification a été présentée en 2014. Yoshii et ses collègues, cependant, pensent que le nouveau résultat fournit la signature la plus claire d'une supernova à instabilité de paires basée sur le rapport d'abondance magnésium/fer extrêmement faible présenté dans ce quasar.

S'il s'agit bien de la preuve de l'une des premières étoiles et des restes d'une supernova à instabilité de paires, cette découverte contribuera à compléter notre image de la façon dont la matière dans l'univers a évolué pour devenir ce qu'elle est aujourd'hui, y compris nous. Pour tester cette interprétation de manière plus approfondie, de nombreuses autres observations sont requises

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

COMMENTAIRES 

Plus  nous verrons des quasars trés lointains  plus il sera fossible de tester cette hypothèse ;un seul résultat ne suffi pas !

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Explore further

Heavier stars might not explode as supernovae, just quietly implode into black holes

More information: Yuzuru Yoshii et al, Potential Signature of Population III Pair-instability Supernova Ejecta in the BLR Gas of the Most Distant Quasar at z = 7.54*, The Astrophysical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac8163

Journal information: Astrophysical Journal 

Provided by National Science Foundation 

Facebook