Lorsque quelque chose atteint des dizaines de milliards d'années-distance, il y a peu de chances que nous le trouvions. Pour que le télescope spatial Hubble puisse capter ces faibles scintillements de lumière, il doit s'agir de quelque chose de très puissant, comme des supernovae, des sursauts gamma ou des galaxies lumineuses. Mais comme le rapporte Elizabeth Howell chez Space.com, le Hubble a eu recours à une technique spéciale pour entrevoir une vieille étoile classique à 9 milliards d'années lumière de la nuit, la plus éloignée des étoiles jamais détectée.
La nouvelle star s'appelle officiellement MACS J1149 + 2223 Lensed Star 1, mais les chercheurs lui ont heureusement donné le surnom de Icarus. Ils ont repéré l'étoile en regardant une supernova lointaine appelée SN Refsdal, qui a été découverte en 2014. Pour mieux voir la supernova, les astronomes ont utilisé une technique appelée lentille gravitationnelle. Cela se produit lorsque la gravité d'objets supermassifs se plie et amplifie la lumière derrière eux. Les astronomes peuvent exploiter cette propriété, en alignant leur objet pâle avec un objet massif pour obtenir un meilleur aspect.
Lorsque les astronomes ont découvert Icarus, ils utilisaient un amas de galaxies à cinq milliards d'années-lumière de la constellation du Lion pour mieux voir Refsdal. Comme le co-auteur Mathilde Jauzac de l’Université de Durham l’a dit à The Guardian, l’équipe surveillait régulièrement Refsdal quand elle a repéré une région qui semblait devenir de plus en plus brillante au fil du temps, qu’il qualifiait de «région d’Icare».
Ce changement d'intensité était dû au passage d'une étoile à l'intérieur de l'amas de galaxies de la taille de notre propre soleil. Alors que le groupe de galaxies agissait comme une lentille gravitationnelle pour Refsdel, cette étoile unique est passée directement devant Icarus, intensifiant ainsi l’effet grossissant. Les chercheurs estiment qu'Icare a été grossi plus de 2 000 fois. Ils ont décrit la découverte dans une étude publiée dans la revue Nature Astronomy .
"Pour la première fois de notre histoire, nous voyons une étoile normale individuelle - pas une supernova, ni une sursaut gamma, mais une seule étoile stable - à une distance de neuf milliards d'années lumière", a expliqué l'astronome et co-auteur de l'Université de Californie à Berkeley. Alex Filippenko a déclaré dans un communiqué de presse: "Ces objectifs sont des télescopes cosmiques incroyables."
En examinant la lumière provenant d’Icare, les chercheurs ont déterminé qu’il s’agissait d’une supergéante bleue, plus chaude, plus grosse et qui pourrait même être des centaines de milliers de fois plus lumineuse que notre propre soleil. Pourtant, il aurait été impossible de voir sans les effets de la lentille gravitationnelle.
Icare, cependant, n'existe plus. Comme le rapporte Ben Guarino au Washington Post, les géants bleus ne peuvent survivre pendant neuf milliards d'années; l'étoile s'est probablement effondrée dans un trou noir ou une étoile à neutrons il y a de nombreuses années.
Mais il est possible que nous puissions encore regarder de plus près. Selon le communiqué de presse, le mouvement des étoiles au sein de l'amas de galaxies pourrait créer un objectif encore plus puissant à l'avenir, en l'amplifiant jusqu'à 10 000 fois. «Il y a de nombreux alignements comme celui-ci alors que des étoiles d'arrière-plan ou des étoiles dans des galaxies à lentilles se déplacent, offrant la possibilité d'étudier des étoiles très lointaines datant du début de l'univers, tout comme nous avons utilisé un objectif gravitationnel pour étudier des galaxies lointaines», a déclaré Filippenko. "Pour ce type de recherche, la nature nous a fourni un télescope plus grand que celui que nous pouvons construire!"
Ce n'est pas la première fois que la lentille gravitationnelle nous donne un aperçu du passé qui ne serait pas possible avec un télescope de jardin. En janvier, les astronomes ont annoncé qu’ils avaient photographié une galaxie à une distance de 13, 3 milliards d’années-lumière en utilisant un objectif gravitationnel, la galaxie la plus éloignée jamais capturée. En février, des chercheurs ont également annoncé que la lentille les aidait à détecter les signes possibles de planètes hors de notre propre galaxie.
