Un géant caché au cœur de la Voie lactée : un amas presque aussi vieux que l'Univers

Auteur : Uliana S

Un géant caché au cœur de la Voie lactée : un amas presque aussi vieux que l'Univers-1
Image infrarouge de la région en direction du centre de la Voie lactée : à gauche, l’amas globulaire peu lumineux VVV CL001 ; à droite, l’amas voisin plus lumineux UKS 1. Crédit : ESO/D. Minniti/VVV Team

Au centre même de notre galaxie, derrière d'épais nuages de poussière interstellaire, s'est dissimulé pendant des décennies l'un des objets les plus anciens que nous ayons pu apercevoir. L'amas globulaire VVV CL001, découvert dès 2010 dans le cadre du relevé VISTA Variables in the Vía Láctea, est longtemps resté une énigme. Il est trop faible, trop petit et trop fortement obscurci pour que l'on puisse mesurer avec précision sa distance et son âge. Aujourd'hui, une équipe d'astronomes dirigée par H. Olivares Carvajal, de l'observatoire de Capodimonte (INAF), a réussi à percer ce voile de poussière.

Les résultats de l'étude sont exposés dans l'article « VVV CL001: A strong candidate for the most ancient star cluster in the Galaxy », mis en ligne le 20 octobre 2026 sur le serveur de prépublications arXiv et déjà accepté pour publication dans la revue de référence Astronomy & Astrophysics. Le travail a été réalisé par une vaste équipe internationale de scientifiques, comprenant des spécialistes du Chili, d'Italie et d'autres pays. C'est cette publication qui, pour la première fois, fournit des estimations aussi précises et cohérentes des paramètres clés de l'amas.

L'amas se situe en direction du bulbe galactique — la région centrale densément peuplée de la Voie lactée. La poussière y est si dense que les observations optiques ordinaires sont presque inutiles. Auparavant, différentes équipes obtenaient des estimations très divergentes de la distance, et donc de l'orbite. Certains doutaient même qu'il appartienne réellement au bulbe ou qu'il soit un intrus venu des régions extérieures. L'absence d'étoiles variables de type RR Lyrae, que l'on utilise habituellement comme « chandelles standard », ne faisait que compliquer la tâche.

Les chercheurs ont pris des images infrarouges profondes avec la caméra FourStar sur le télescope Magellan de 6,5 mètres et les ont combinées aux données du télescope spatial Hubble, moins affectées par l'absorption due à la poussière. Grâce à des mesures précises des mouvements propres des étoiles et à des algorithmes d'apprentissage automatique, ils ont identifié environ 155 véritables membres de l'amas. Parmi eux, ils ont réussi pour la première fois à repérer de manière fiable des étoiles sur la branche horizontale et au point de retournement de la séquence principale — des stades évolutifs clés qui permettent de déterminer l'âge et la distance.

La comparaison avec des modèles théoriques d'évolution stellaire a donné une distance de 7,34 kiloparsecs (environ 24 mille années-lumière) avec la plus petite incertitude à ce jour. Cela place avec certitude VVV CL001 à l'intérieur du bulbe. Quant à l'âge, il s'établit à 13,4 ± 0,4 milliards d'années. À titre de comparaison, l'âge de l'Univers lui-même est estimé à environ 13,8 milliards d'années. Il s'ensuit que cet amas s'est formé dans les toutes premières centaines de millions d'années après le Big Bang.

La composition chimique ne fait qu'accentuer cette impression. La métallicité [Fe/H] ≈ –2,2 est l'une des plus basses parmi les amas globulaires connus du bulbe. De tels objets pauvres en métaux sont généralement considérés comme des reliques des tout premiers stades de formation de la galaxie. Les calculs orbitaux le confirment : l'amas appartient à la région interne de la Voie lactée et s'est très probablement formé sur place, plutôt que d'avoir été capturé plus tard.

La nouveauté de ce travail réside en plusieurs aspects à la fois. Premièrement, on obtient l'estimation la plus précise à ce jour de la distance à cet objet fortement obscurci. Deuxièmement, on a déterminé pour la première fois de manière fiable les étoiles des stades évolutifs clés, ce qui a permis de concilier deux méthodes indépendantes de détermination de l'âge et d'obtenir un résultat avec une faible incertitude. Troisièmement, les données indiquent que VVV CL001 pourrait être non seulement l'un des plus anciens, mais le plus ancien amas globulaire de toute notre galaxie, en particulier parmi les objets du bulbe. Cela élargit considérablement notre compréhension des tout premiers stades de l'assemblage de la Voie lactée et de la rapidité avec laquelle des systèmes stellaires denses ont pu s'y former.

Si l'âge est réellement proche de 13,4 milliards d'années, la galaxie a dû réussir à former de tels objets pratiquement aussitôt après la naissance de l'Univers. Les astronomes prévoient déjà des observations spectrales à haute résolution afin de préciser la composition chimique et de confirmer définitivement les résultats.

Derrière ce chiffre aride de 13,4 milliards d'années se cache quelque chose de bien plus grand. Dans le chaos de l'Univers primitif, alors que les premières étoiles commençaient tout juste à enrichir l'espace en éléments lourds, un amas dense et stable avait déjà eu le temps de naître, qui a survécu à toute l'évolution tumultueuse ultérieure de la galaxie. Il tourne paisiblement au plus près de son cœur, dissimulé par la poussière, et garde en lui la mémoire d'une époque où le cosmos était tout autre. Chaque objet de ce genre est une archive vivante qui rappelle que nous existons dans un monde d'une complexité et d'une profondeur incroyables, où, même dans les recoins les plus sombres de notre propre galaxie, continuent de se révéler les témoignages de son commencement grandiose.

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