.Une grappe d'étoiles dans la Voie lactée semble être aussi vieille que l'univers.

Un des objets les plus anciens connus de l'univers se promène dans la Voie lactée.

Le groupe d'étoiles M92, un amas dense d'étoiles à environ 27 000 années-lumière de la Terre, a environ 13,8 milliards d'années, ont rapporté les chercheurs dans un article soumis le 3 juin à arXiv.org. La nouvelle estimation affinée de l'âge rend cette grappe d'étoiles presque du même âge que l'univers.

Le raffinement des âges des amas comme M92 peut aider à fixer des limites à l'âge de l'univers lui-même. Cela peut également aider à résoudre les énigmes cosmiques sur l'évolution de l'univers.

L'âge est "au bord de l'âge de l'univers, tel qu'estimé par d'autres groupes", explique l'astronome Martin Ying du Dartmouth College. "Cela nous aide à établir la limite inférieure de l'âge de l'univers. Nous ne nous attendons pas à ce que M92 soit né avant l'univers, n'est-ce pas ?"

Les amas globulaires comme M92 sont des amas étroits d'étoiles qui sont supposés s'être tous formés en même temps. Cela facilite la mesure de l'âge des étoiles pour les astronomes (SN : 7/23/21). Les étoiles qui naissent à des masses différentes ont des destins différents : les grandes utilisent rapidement leur carburant et meurent jeunes, et les petites restent. Déterminer le nombre d'étoiles de l'amas ayant passé l'essentiel de leur temps à brûler leur carburant donne une idée de quand l'ensemble de l'amas est né.

Mais ces estimations reposent sur des hypothèses sur le fonctionnement de l'évolution stellaire. Ying et ses collègues ont voulu trouver une mesure d'âge qui contournerait ces hypothèses.

À l'aide d'un ordinateur, l'équipe a créé 20 000 populations stellaires synthétiques pour M92, chacune pour un âge possible différent de l'amas. Ils ont ensuite comparé les couleurs et les luminosités de chacune de ces populations avec les observations du télescope spatial Hubble de M92 et ont calculé l'âge qui correspondait le mieux à la collection.

Ce n'est pas la première fois que les astronomes mesurent l'âge de M92, mais les estimations précédentes reposaient sur une seule collection synthétique d'étoiles. La comparaison de milliers d'entre elles a réduit l'incertitude introduite par les hypothèses impliquées dans chacune d'elles. La nouvelle technique a réduit l'incertitude de l'âge de l'amas d'environ 50 pour cent, explique Ying. L'équipe a découvert que l'amas avait 13,8 milliards d'années, plus ou moins 750 millions d'années. C'est frappant de voir à quel point cela se rapproche de la meilleure estimation de l'âge de l'univers : un peu plus de 13,8 milliards d'années, plus ou moins 24 millions d'années, selon la mesure du satellite Planck de la première lumière émise après le Big Bang (SN : 12/20/13).

L'âge des amas comme M92 est important en partie à cause d'une tension croissante sur la vitesse à laquelle l'univers se développe. Les astronomes savent depuis les années 1990 que l'univers se dilate à une vitesse toujours plus grande grâce à une substance mystérieuse appelée énergie sombre (SN : 8/25/22). Mais les mesures récentes du taux d'expansion, une mesure appelée constante de Hubble, ne concordent pas entre elles (SN : 7/30/19).

Une façon de contourner cette tension est d'accepter un âge différent pour l'univers, explique le cosmologiste et coauteur de l'étude Mike Boylan-Kolchin de l'Université du Texas à Austin.

"Nous pensons souvent que Moïse est descendu du mont Sinaï avec '13,8 milliards d'années' écrit sur des tablettes ou quelque chose comme ça, mais ce n'est pas tout à fait comme ça", dit-il. "Si l'on prend au sérieux la tension de Hubble, alors on doit aussi dire que nous ne connaissons pas si bien l'âge de l'univers."

C'est là que M92 intervient. Avant que les vaisseaux spatiaux ne mesurent la lumière la plus ancienne du cosmos, les âges des amas globulaires étaient le meilleur moyen de fixer des limites à l'âge de l'univers. Cette pratique était tombée en désuétude pendant un certain temps, explique la cosmologiste Wendy Freedman de l'Université de Chicago, qui n'a pas participé aux travaux.

Mais les améliorations de l'informatique, de la théorie et des mesures des distances aux amas comme M92 valent la peine d'être réessayées.

"La tension de Hubble elle-même est un défi très difficile à relever", explique Freedman. Cette mesure seule n'est pas assez précise pour mettre fin au débat. Mais "plus nous avons de contraintes, mieux c'est", dit-elle. "Cela montre une voie pour l'avenir."