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© Université de Chicago/SDSS-V/Melissa Weiss

Au cœur de l’Univers, une étoile mystérieuse défie toute explication. L’étoile de Barbenheimer, qui a explosé il y a 13 milliards d’années, se révèle être un cas cosmique unique, intriguant les chercheurs en raison de ses caractéristiques inexplicables. Cette entité a été repérée par un groupe d’« archéologues stellaires » enquêtant sur l’histoire cosmique d’une autre étoile tout aussi singulière.

L’étoile de Barbenheimer, un phénomène cosmique anormal

Des chercheurs ont dévoilé des indices de l’existence d’une étoile massive du cosmos primitif, défiant la compréhension actuelle de l’Univers. Surnommée « étoile de Barbenheimer », cette étoile antique aux propriétés exceptionnelles aurait hébergé dans son noyau un mélange d’éléments jamais observé auparavant. Il se pourrait qu’elle ait connu une fin apparemment improbable en donnant naissance à une étoile tout aussi énigmatique. 

Les chercheurs ont repéré des traces de l’étoile de Barbenheimer en examinant de près J0931+0038, une étoile géante rouge lointaine découverte en 1999 par le Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Bien que repérée il y a des années, J0931 n’avait pas fait l’objet d’une analyse approfondie jusqu’à récemment.

Dans une étude récente mise en ligne sur arXiv, dont les résultats n’ont pas encore été soumis à une évaluation par les pairs, les chercheurs ont pointé les télescopes du SDSS vers J0931 au Nouveau-Mexique et ont obtenu un spectre détaillé de la lumière de l’étoile. Ces données ont été confirmées par des observations du télescope géant de Magellan au Chili.

La métallicité particulière de J0931

Les spectres ont révélé une métallicité inhabituelle chez J0931, avec une concentration anormalement élevée d’éléments lourds. À partir de ces nouvelles données, l’équipe de recherche a reconstruit la genèse de J0931 en utilisant une méthode appelée archéologie stellaire. Cette démarche a révélé que l’étoile était issue d’un résidu de supernova provenant d’une étoile encore plus massive, entre 50 et 80 fois la masse du Soleil, remontant à environ 13 milliards d’années, soit environ 700 millions d’années après le Big Bang.

La métallicité de l’étoile mère (Barbenheimer) aurait probablement été aussi étrange que celle de J0931 avant son explosion, la distinguant ainsi des autres étoiles connues dans le cosmos primitif. La métallicité inhabituelle de J0931 présente trois anomalies majeures : des niveaux anormalement bas d’éléments légers tels que le magnésium, le sodium et l’aluminium, une quantité élevée d’éléments de poids moyen comme le fer, le nickel et le zinc, ainsi qu’une « surabondance » d’éléments plus lourds tels que le strontium et le palladium, selon les chercheurs.

La métallicité inhabituelle de J0931, avec sa concentration élevée en éléments lourds, défie les modèles existants de formation des éléments. Sanjana Curtis, coauteure de l’étude et astronome à l’université de Californie à Berkeley, remarque que cela semble « presque contradictoire ».

Cette métallicité atypique aurait été héritée en partie des éléments expulsés par l’étoile de Barbenheimer lors de sa supernova, suggérant que cette dernière aurait également eu une métallicité inversée similaire. C’est d’autant plus étrange car, dans l’Univers primitif, les étoiles ne devraient pas avoir persisté suffisamment longtemps pour créer de telles concentrations d’éléments lourds, selon l’équipe de recherche.

Les mystères de la formation stellaire et de l’explosion anormale

L’un des mystères les plus perplexes réside dans le fait que l’étoile de Barbenheimer aurait dû logiquement donner naissance à un trou noir plutôt que de se transformer en supernova. Les modèles existants ne peuvent pas expliquer ce détournement étonnant de l’effondrement prévu. 

La seule manière pour les scientifiques d’en apprendre davantage sur l’étoile de Barbenheimer et sa composition étrange est de rechercher d’autres étoiles similaires dans l’Univers primitif, afin de révéler d’autres pièces de ce puzzle cosmique. Cette étoile s’érige en un mystère cosmique, forçant les scientifiques à réévaluer les perceptions de l’Univers primitif. 

Par ailleurs, la mystérieuse étoile Bételgeuse continue d’intriguer les scientifiques.

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