Pourquoi les étoiles naissent-elles 2,5 fois plus lentement dans l'Univers ?

Une équipe internationale d'astronomes, dirigée par des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences, a présenté des résultats inattendus après avoir mesuré à grande échelle les réserves d'hydrogène neutre au cours des 4,5 derniers milliards d'années. Selon Ixbt.com, le taux de formation des étoiles dans l'Univers a diminué d'environ 2,5 fois au cours de cette période, alors que la densité de l'hydrogène atomique neutre — le « carburant » principal qui forme l'hydrogène moléculaire et, par la suite, les étoiles — n'a chuté que de 1,4 fois. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Deux outils scientifiques puissants ont été utilisés pour mener cette étude majeure. Le premier est le radiotélescope FAST, le plus grand au monde avec un diamètre de 500 mètres, situé dans la province chinoise du Guizhou, qui a détecté le rayonnement à une longueur d'onde de 21 cm. Le second est le projet spectroscopique DESI, opérant sur le télescope Nicholas Mayall en Arizona, aux États-Unis. Ensemble, ces instruments ont collecté des données sur environ 2,5 millions de galaxies, couvrant un tiers du ciel.

Le carburant est suffisant, mais la « production » ralentit

Selon l'hypothèse logique de la communauté scientifique, les étoiles naissent de nuages d'hydrogène moléculaire froid, eux-mêmes formés à partir d'hydrogène neutre. Par conséquent, le processus aurait dû s'arrêter avec l'épuisement des réserves. Cependant, les données collectées par les télescopes FAST et DESI contredisent cette loi. Malgré le fait que les réserves d'hydrogène neutre soient restées pratiquement suffisantes, le fonctionnement de l'usine à étoiles a ralenti.

L'un des responsables de l'étude, Xun Gong, souligne que le processus observé par les scientifiques couvre la phase de déclin de l'étape finale de l'Univers. Les indicateurs sont en baisse depuis environ 10 milliards d'années, après le « midi cosmique », période où la formation des étoiles était à son apogée. Néanmoins, le déséquilibre entre l'hydrogène neutre disponible et la production d'étoiles en forte baisse nécessite une explication scientifique.

L'importance du cycle baryonique

Selon les chercheurs, les racines profondes de cette situation résident dans le cycle baryonique. Le cycle baryonique est le processus de circulation de la matière ordinaire entre les galaxies et le milieu intergalactique. La matière est attirée du réseau cosmique vers la galaxie, une partie se transforme en étoiles, tandis qu'une autre est rejetée par les explosions de supernovas et les vents stellaires.

Les auteurs supposent qu'avec le vieillissement de l'Univers, le flux de gaz provenant du réseau à grande échelle s'affaiblit. Bien que la réserve totale d'hydrogène neutre reste stable, l'efficacité de sa conversion en gaz moléculaire diminue. En conséquence, même si les réserves ne sont pas encore épuisées, le gaz déjà consommé pour les étoiles n'est pas remplacé et le processus se stabilise progressivement.

Pour l'instant, les résultats obtenus ne reflètent pas l'histoire complète du passé, mais un moment précis de l'Univers récent. Le télescope FAST peut remonter jusqu'à environ 7,2 milliards d'années, mais l'étude des périodes antérieures nécessite des analyses approfondies dans différentes gammes de fréquences. Cette étude servira de base solide pour de futures découvertes sur l'histoire de l'Univers.