Des astronomes utilisant le télescope spatial James Webb ont détecté la lumière d'une étoile massive qui a explosé environ un milliard d'années après la naissance de l'univers. Cette supernova de type II, nommée SN Eos, offre des insights sur les premières populations stellaires pendant les âges sombres cosmiques. Cette découverte marque l'événement le plus ancien de ce type confirmé par spectroscopie.
Le télescope spatial James Webb a permis l'observation de SN Eos, une supernova de type II survenue lorsque l'univers n'avait qu'un milliard d'années. Cette explosion provenait d'une étoile massive qui a épuisé son carburant, produisant une bouffée de lumière qui atteint maintenant la Terre après des milliards d'années. David Coulter, de l'université Johns Hopkins à Baltimore, Maryland, et son équipe ont identifié la supernova, située derrière un amas de galaxies massif. La gravité de l'amas a agi comme une lentille, amplifiant la lumière de dizaines de fois et permettant une étude détaillée. L'analyse du spectre lumineux a confirmé qu'il s'agissait d'une supernova de type II, la première détection de ce type à cette distance par spectroscopie. L'étoile responsable avait des niveaux inhabituellement bas d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium—moins de 10 % de ceux du Soleil. Cette composition correspond aux attentes pour l'univers primitif, où peu de générations d'étoiles s'étaient encore formées pour enrichir le cosmos en éléments plus lourds. «Cela nous dit immédiatement dans quel type de population stellaire [l'étoile] a explosé », déclare Or Graur, de l'université de Portsmouth, au Royaume-Uni. «Les étoiles de haute masse explosent très, très rapidement après leur naissance. En termes cosmologiques, un million d'années ou environ, ce n'est rien. Elles vous disent donc ce qui se passe au niveau de la formation d'étoiles dans cette galaxie. » L'événement s'est produit peu après l'époque de la réionisation, lorsque la lumière des premières étoiles a ionisé l'hydrogène neutre, rendant l'univers transparent au rayonnement. «C'est très, très proche de cette période de réionisation où l'univers est sorti de sa courte période sombre et où les photons ont pu circuler librement à nouveau et nous pourrions voir des choses », ajoute Graur. Matt Nicholl, de l'université Queen's de Belfast, au Royaume-Uni, souligne l'importance : «Nous pouvons voir cette étoile individuelle, avec de belles données, à une [distance] où nous n'avons jamais vu de supernova isolée, et les données sont assez bonnes pour voir que les étoiles sont différentes de la plupart des étoiles dans l'univers local. » Cette découverte offre un rare aperçu de la mort des premières étoiles massives, révélant les propriétés des galaxies dans l'enfance de l'univers. La recherche est détaillée dans arXiv:2601.04156.