Des chercheurs de l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) et de l'Université de Cambridge ont détecté du lithium dans une étoile primitive de notre galaxie. Les observations ont été faites au VLT, à l'Observatoire Paranal de l'ESO au Chili.

En astrophysique, tout élément plus lourd que l'hydrogène et l'hélium est appelé "métal" et le lithium est parmi les plus légers de ces métaux. Des chercheurs de l'IAC et de l'Université de Cambridge ont pu détecter du lithium dans une étoile primitive. C'est l'étoile J0023+0307, découvert il y a un an par la même équipe de scientifiques avec le Gran Telescopio Canarias (GTC) et le télescope William Herschel (WHT) de l'Observatorio del Roque de los Muchachos.

Cette découverte pourrait donner des informations cruciales sur la création de noyaux atomiques ("nucléosynthèse") dans le Big Bang. "Cette étoile primitive nous surprend par sa forte teneur en lithium, et sa relation possible avec le lithium primordial formé dans le Big Bang, " note David Aguado, chercheur associé à l'Université de Cambridge et ancien doctorant de l'IAC/ULL, qui est l'auteur principal de cet article.

Cette étoile est semblable à notre soleil, mais avec une teneur en métal beaucoup plus faible, moins d'un millième de celui de la métallicité solaire. Cette composition implique que nous avons affaire à une étoile qui s'est formée dans les 300 premiers millions d'années de l'univers, juste après les supernovae marquant les phases finales des premières étoiles massives de notre galaxie.

"La teneur en lithium de cette étoile primitive est similaire à celle des autres étoiles pauvres en métaux du halo de notre galaxie, et ils définissent, grossièrement, une valeur constante, indépendante de la valeur de la teneur en métal de l'étoile, " explique Jonay González Hernández, un chercheur Ramón y Cajal à l'IAC, un co-auteur de l'article.

Lithium, synthétisé dans le Big Bang, est un métal très fragile qui est facilement détruit à l'intérieur des étoiles par des réactions nucléaires à une température de 2, 5 millions de degrés ou plus. Comme la base de l'atmosphère de ce type d'étoiles pauvres en métaux n'atteint pas cette température, le lithium y reste pratiquement toute leur vie.

J0023+0307 est toujours sur la séquence principale, la phase dans laquelle les étoiles passent la plus grande partie de leur vie, et son âge est presque celui de l'univers. "Notre étoile J0023+0307 conserve cette teneur constante en lithium dans une étoile à très faible métallicité, et nous comprenons donc que le lithium doit s'être formé dans une phase encore plus précoce de l'évolution de l'univers" ajoute Carlos Allende, un chercheur de l'IAC qui est un autre auteur de l'article.

Instruments

Ces mesures ont été réalisées en spectroscopie haute résolution sur l'un des télescopes du Very Large Telescope (VLT), 8, 2m, à l'Observatoire Paranal de l'ESO au Chili.

L'étoile a été découverte par spectroscopie avec les instruments ISIS sur le WHT (4, 2m) et OSIRIS sur le GTC (10, 4m) à la fois à l'Observatoire Roque de los Muchachos de l'IAC (Garafía, La Palma).