Découverte de l'étoile la plus éloignée, apparue 900 millions d'années apres le Big Bang

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

un article a été publié hier dans Nature (Welch et al., 2022) sur l'étoile individuelle la plus éloignée jamais detectée a 12,9 milliards d'années-lumiere, dépassant donc largement MACS J1149 (Icare), située a 9,34 Gly et SDSS J1229+1122 (3eme plus éloignée a 0,055Gly!).

Suite a un effet de lentille qui a étiré une galaxie lointaine en un arc tres alongé, une des étoiles qui compose cet arc a un décalage vers le rouge de 6,2.
L'étoile aurait une masse de 50x le Soleil, une magnitude absolue de -10 et elle a été baptisée Earendel (=etoile du matin en anglo-saxon).


Source: Wiki

Une cible de choix une fois que le téléscope spatial James Webb sera opérationel.

T-K
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[Deedee81]

Salut,

L'idée assez récente de pointer les télescopes vers les zones "encombrées" (qu'on évitait pour diminuer le "bruit de fond") et profiter des effets de lentille fait son chemin.
Vraiment passionnant.

A-t-on une idée de son spectre ? Sa métallicité ?
(en tout cas 50 Ms c'est typique de ce qu'on attendrait, extraordinaire)

Une cible de choix une fois que le téléscope spatial James Webb sera opérationel.

[yves95210]

Bonjour,

Plus de détails ici : https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2...uelle-vue.html

[Yann94600]

Il devrait y avoir d'autres découvertes dans l'espace profond avec le télescope Webb dans les mois à venir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[physeb2]

Bonsoir a toutes et tous.

C'est assez incroyable, d'ailleurs comme le mot l'indique je ne veux pas y croire. Détecter les propriétés d'une étoile individuelle a des distances où on est en peine absolue de détecter une galaxie massive.... Je vais me télécharger le papier quand j'irai a mon bureau car là c'est carrément de la science fiction a ce niveau.

Ils parlent d'un facteur 1000 d'amplification (magnification) pour une étoile de l'ordre de 50 masses solaires (pareil, j'ai hâte de lire comment ils estiment la masse d'un tel objet). C'est excessivement léger en terme de flux. Si je parts de l'information que la magnitude absolue de cette étoile est -10, a un redshift de z=6.2 ça correspond (sans prendre aucune correction de spectre ni K-correction) une magnitude de l'ordre de 39.

Maintenant si on la magnifie par un facteur 1000 on arrive a une magnitude de l'ordre de 31. Observer un objet avec une telle magnitude est juste....INCROYABLE. Ensuite c'est certainement moins que ça car ce genre d'étoile émet très fort dans l'ultra-violet et ce qu'on observe dans les bandes optiques d'un objet a z=6.2 vient complètement de l'UV. Mais ça reste phénoménal.

Avec LSST (Vera Rubin Observatory) on va mesurer des objets avec une magnitude limite de l'ordre de 27 avec 800 expositions sur 10 ans. Je n'ose même pas imaginer le temps d'exposition qu'ils ont utilisé pour voir ça.

Bon je reviendrai quand j'aurai pu lire cet article de maboule. Je sens que je vais tomber amoureux d'un nouveau papier (du moins je l'espere )

[Deedee81]

Salut,

C'est assez incroyable, d'ailleurs comme le mot l'indique je ne veux pas y croire. Détecter les propriétés d'une étoile individuelle a des distances où on est en peine absolue de détecter une galaxie massive.... Je vais me télécharger le papier quand j'irai a mon bureau car là c'est carrément de la science fiction a ce niveau.

J'ai regardé les infos et ton estimation, ça me semble juste. C'est vrai qu'une magnitude 31 c'est assez fabuleux Si quelqu'un a des infos sur ça, dont le temps d'exposition ?

[pm42]

J'ai parcouru rapidement l'article qui est en accès libre ici : https://stsci-opo.org/STScI-01FX61F3...41GKAX05QD.pdf

Cela ressemble à du traitement d'image massif sur des observations faites sur plusieurs années mais on est loin de mon niveau donc j'avoue que j'aimerais bien savoir comment on atteint de telles magnitudes en effet, version vulgarisée.

[Deedee81]

sur plusieurs années

Sur 3.5 ans apparemment, mais ils parlent surtout de comparaison au cours du temps. Il faudrait sans doute décortiquer plus en détail cet article (merci pour la référence).

[physeb2]

Bonjour a toutes et tous,

je viens de lire l'article et en effet c'est très impressionnant. Pour ceux qui ne peuvent pas le lire (c'est anglais) il y a plusieurs choses a retenir.

D'abord il s'agit d'une observation spatiale (Hubble Space Telescope) avec très grand temps de pose cumulé sur 3 ans et demi (comme le mentionne Deedee81).
Contrairement a mon estimation a la mano sans prendre aucun effet correcteur dans la conversion de magnitude absolue AB system a la magnitude AB observée, l'objet a une magnitude de 27.2

Pour ce qui est du redshift z=6.2 je reste étonné d'une telle confiance dans le résultat (erreur estimée a +-0.1) sachant qu'on a assez peu d'expérience sur des galaxies si lointaines. La contrainte de masse est entre 50 et 500 masses solaires.

Le redshift photométrique est déduit sur l'arc en entier et non sur l'étoile elle même. Ils utilisent différents modèle de Star Formation Rate et de poussière et ne trouvent pas vraiment de probabilité significative dans l'ajustement pour z<5.9. Cependant, pour travailler sur le redshift photométrique je suis très étonné par la petitesse de l'erreur associée. JWST donnera un spectre dans le futur si tout va bien donc de toutes manières on aura une réponse bien plus précise.

Pour la metallicité, ils trouvent qu'il est compliqué d'évaluer cette quantité car dégénérer avec la magnification. Une métallicité faible pour la galaxie hôte semble raisonnable (0.1) Mais cela ne signifie pas que l'étoile n'a pas une metallicité différente. Ils étudient plus en détails mais je n'ai pas eu le temps de m'y attarder.

Le travail sur les caustiques (ce sont les lignes d'amplifications projetés par la déformations. Elles s'observent par exemple sur le fond des piscines quand il y a des petites vagues) est toujours très compliqué car dépend pas mal du modèle de lentille sous jacent utilisé. Cependant ils ont fait un travail qui parait assez exhaustif et donne le rang d'amplification (entre 1400 et 8000) de la brillance de l'étoile en fonction du modèle. Mieux encore, ils arrivent a contraindre la taille physique de l'objet, qui dépend également du modele, et trouvent qu'il est inférieur a 0.36 pc ce qui est au moins 2 fois plus petit que tout amas d'étoile connu. Ainsi ils peuvent conclure qu'il s'agit très probablement d'une étoile seule ou alors un système binaire (ça c'est impossible a distinguer). Cependant, bien que peut probable, ils ne peuvent pas exclure qu'ils observent une partie d'un amas d'étoile.

Bref, un très joli article avec de superbes observations. Je le lirai plus en profondeur pendant les vacances.

[Ernum]

Salut,
merci physeb2 pour ces détails qui suscitent interrogations, j'étais resté étonné devant l'effet de la lentille gravitationnelle sur la galaxie, impressionnant.

[Deedee81]

Salut,

Merci aussi et vivement que James Webb regarde de ce côté