La transition d'un univers froid et sombre à une pleine étoiles est une histoire que nous commençons à peine à comprendre: maintenant, les scientifiques ont identifié un faible signal radio dès les débuts du cosmos qui pourraient éclairer les premières étoiles.
Un consortium international d'astronome dirigé par l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni, a identifié un signal radio extraordinairement faible qui pourrait révéler les propriétés de la Les premières étoiles qui ont illuminé le cosmos après le Big Bang.
Ce « Signal de l'aube cosmique« Il provient de la transition des atomes d'hydrogène dans l'espace intergalactique et a » l'empreinte « de la formation des étoiles, seulement cent millions d'années après le début du cosmos.
Le point clé de cette constatation est l'observation de l'appel Ligne de 21 centimètresun signal produit par la transition de l'hydrogène neutre. Pendant l'âge sombre, avant qu'il n'y ait des sources légères, cette ligne est restée silencieuse et inactive.
La première lumière de l'univers
Cependant, l'arrivée des photons ultraviolets et des rayons x des premières étoiles et de leurs restes a modifié la température et le couplage de l'hydrogène, créant un profil d'absorption et d'émission qui peut Mesurez avec des radiotélescopes spécialisés.
« C'est une occasion unique d'apprendre comment la première lumière de l'univers a émergé », a déclaré le professeur Anastasia Fialkov, l'un des auteurs de l'étude publiée dans la revue Nature Astronomy. Fialkov fait partie de l'expérience Reach (expérience radio pour l'analyse de l'hydrogène cosmique), Une grande antenne de sensibilité dans la phase d'étalonnage située en Afrique du Sud.
Avec le réseau de kilomètres carrés futurs (SKA-Low), ces installations devraient capturer les variations subtiles de l'intensité du signal de 21 centimètres, fournissant des données sur le Masse, distribution et luminosité des premières étoiles.
Une opportunité unique
Contrairement aux télescopes optiques, tels que James Webb, qui capturent des images individuelles, la radioastronomie de l'aube cosmique est basée sur l'analyse statistique des signaux collectifs. Les modèles développés par Fialkov et leurs collaborateurs intègrent des données de différentes origines et permettent de vérifier que le Amplification du signal de 21 centimètres Il joue un rôle essentiel dans la possibilité de révéler les caractéristiques des premières étoiles.
Référence
Détermination de la distribution de masse des premières étoiles du signal de 21 cm. T. Gessey-Jones et al. Nature Astronomie (2025). Doi: https: //doi.org/10.1038/s41550-025-02575-x
« Nous démontrons pour la première fois une modélisation cohérente qui inclut l'effet combiné du rayonnement injectif ultraviolet et x dans l'expansion du signal de 21 centimètres », a expliqué dans la déclaration, le Dr Eloy de Lera Acedo, chercheur principal de Reach. Selon Lera Acedo, ces résultats seront fondamentaux pour Planifier des stratégies d'observation et maximiser le bénéfice scientifique des radiotélescopes dédiés à l'étude de l'aube cosmique.
Bref, cette constatation ouvre une opportunité unique pour l'étude de la Évolution précoce de l'univers. S'il est possible de déterminer la masse des premières étoiles, les astronomes peuvent mieux comprendre les processus cruciaux tels que la métallisation de l'environnement intergalactique, la réintégration et le réchauffement avant la formation de galaxies, reconstruire plus en détail comment le cosmos est passé de la morosité primaire à l'explosion légère que nous observons aujourd'hui.
