Détection d’une étoile située à 9 milliards d’années-lumière

Une équipe internationale d’astronomes a détecté la plus lointaine étoile individuelle observée à ce jour. Situé à 9 milliards d’années-
lumière de la Terre, cet astre, normalement invisible, a pu être observé grâce à l’effet amplificateur d’une lentille gravitationnelle créée par la présence, sur la ligne de visée, d’un amas de galaxies. La découverte, à laquelle a contribué Antonio Cava, maître-assistant au Département d’astronomie (Faculté des sciences), a été réalisée à l’aide du télescope spatial Hubble et a été acceptée pour une publication prochaine dans la revue Nature Astronomy.

Supergéante bleue
Surnommée Icare – le nom officiel moins inspirant étant MACS J1149+2223 Lensed Star 1 –, l’étoile est 100 fois plus éloignée que l’étoile la plus lointaine détectée jusqu’ici, à l’exception de supernovæ. Les chercheurs ont d’ailleurs pu exclure qu’il s’agisse de l’explosion d’une étoile grâce au fait que le signal ne montre aucun réchauffement de la source, seulement une amplification du signal. Après avoir mesuré la couleur de la lumière, les astronomes ont découvert qu’il s’agit d’une supergéante bleue, probablement plusieurs centaines de milliers de fois plus brillante que le Soleil.
Cet éclat exceptionnel n’aurait cependant pas suffi à la rendre visible depuis la Terre. Le hasard a voulu qu’elle soit aussi située derrière un amas de galaxies, lui-même éloigné de 5 milliards  d’années (MACS J1149+2223). La masse de ce dernier courbe l’espace-temps autour de lui et dévie les rayons lumineux qui passent à proximité. Selon la configuration, il peut en résulter un effet dit de lentille gravitationnelle qui amplifie le signal d’une source située derrière l’amas de galaxies du point de vue de l’observateur terrestre.
Les chercheurs étudiaient justement l’évolution d’une supernovæ dans une des galaxies de l’amas en question quand un point lumineux est apparu dans l’image en 2016. Ils l’ont alors vu augmenter en intensité au cours de plusieurs semaines avant de s’atténuer de nouveau. C’était Icare, un astre deux fois plus éloigné.

Alignement parfait
Il se trouve que dans ce cas, l’alignement était tellement parfait que l’amplification de la lumière de la supergéante bleue a momentanément atteint un facteur 2000. Les astronomes pensent que cette augmentation est due non seulement à l’amas de galaxies dans son ensemble mais aussi à une seule de ses étoiles dont la position a, un court instant, coïncidé exactement avec celle d’Icare. La seule présence de l’amas n’aurait en effet généré qu’une amplification d’un facteur 600.
À cette situation extrêmement rare il faut ajouter la sensibilité et la résolution remarquables du télescope spatial Hubble pour expliquer comment ce point bleu perdu dans l’Univers a pu, dans un clignotement unique, se révéler aux astronomes terrestres.