La galaxie Hebe, observée 400 millions d'années après le Big Bang, présente des preuves de l'existence d'étoiles primordiales de population III formées uniquement à partir d'hydrogène et d'hélium. Des chercheurs dirigés par Roberto Maiolino à l'Université de Cambridge ont utilisé le télescope spatial James Webb pour confirmer des raies spectrales indiquant la présence d'étoiles extrêmement chaudes et massives. Cette découverte offre des perspectives sur la formation des étoiles au début de l'univers.
Les astronomes ont identifié ce qui pourrait être la preuve la plus solide à ce jour de l'existence des étoiles de population III, la première génération stellaire de l'univers. Ces étoiles, dont la masse est théoriquement des centaines de fois supérieure à celle du Soleil et dont la température est supérieure de dizaines de milliers de degrés, se sont formées à partir d'hydrogène et d'hélium presque purs, sans éléments plus lourds. La galaxie Hebe, détectée par le télescope spatial James Webb, ne présente aucun métal décelable au-delà de ces bases et sa lumière est concentrée sur des fréquences liées à l'hélium ionisé, une signature d'étoiles ultra-chaudes selon Roberto Maiolino de l'Université de Cambridge et son équipe. « Il semble que les étoiles de population III soient, pour autant que nous puissions le voir, l'explication la plus plausible », a déclaré M. Maiolino. « Toutes les autres explications sont très peu satisfaisantes. » Hebe a été repérée pour la première fois par le groupe de M. Maiolino en 2024, les premiers spectres laissant entrevoir une raie d'hélium ionisé. Des observations plus approfondies du James Webb ont révélé une raie d'hydrogène ionisé correspondante provenant de la même source, ce qui a confirmé la détection. Hannah Übler, membre de l'équipe à l'Université Ludwig Maximilians de Munich, a décrit l'examen minutieux des données : « Une fois que cela a été clair... c'était un grand moment de savoir... qu'ici, nous avons de l'hélium et de l'hydrogène, ce qui suggère le scénario de la population III. » Bien que convaincantes, les preuves ne sont pas définitives. Daniel Whalen, de l'Université de Portsmouth, a noté que l'hélium ionisé implique des objets chauds mais manque de précision pour exclure des traces d'éléments plus lourds, ce qui pourrait indiquer des étoiles de population II légèrement plus jeunes. Les simulations suggèrent également que les premières étoiles se sont formées dans des amas clairsemés, ce qui contredit l'idée d'une galaxie qui en regorge. M. Maiolino a souligné la valeur plus large de cette découverte : « Il ne s'agit pas seulement... de dire que nous avons trouvé quelque chose... nous apprenons déjà beaucoup. » Les modèles de l'équipe estiment que la masse de ces étoiles était majoritairement comprise entre 10 et 100 fois celle du Soleil.