
La formation des premières étoiles (CIRS 2007)                                                                                                                                        
05/09/14 
La formation des premières étoiles mieux appréhendée 
 
 
                     
1. Une nouvelle vision de la formation des premières étoiles, il y a 13 milliards d’années de 
cela, se dégage* d’une  étude  menée  par  des  physiciens  de  l’Université  de  Durham.  Il 
apparaît que la naissance des premières étoiles dépend de manière décisive de la nature 
de  la  matière  noire,  matière  étrange  qui  compose  la  majeure  partie  de  la  masse  de 
l’Univers. La découverte pourrait entraîner une meilleure appréhension de la matière noire, 
qui  demeure  un  mystère  depuis  qu’elle  a  été  découverte  il  y  plus  de  70  ans.  Les 
recherches suggèrent en outre que certaines des toutes premières étoiles à s’être formées 
continueraient  leur  existence  aujourd’hui  autour  de  nous,  dans  la  Voie  Lactée.  Ces 
recherches remettent en question la vision conventionnelle de la naissance des premières 
étoiles. 
 
2. La formation des structures primitives  de  l’Univers  implique  une  interaction  entre  les 
particules élusives : la « matière noire ». Bien que l’on en sache très peu sur sa nature, les 
indications de sa présence sont nombreuses, des observations des galaxies aux amas de 
galaxies, et à l’Univers entier. 
 
3. Après  le  Big  Bang,  l’Univers  était  pour  l’essentiel  « lisse », avec quelques variations 
dans  la  densité  de  la  matière.  Ces  variations  s’accentuèrent  sous  l’effet  des  forces 
gravitationnelles  agissant  sur  les  particules  de  matière  noire  qu’elles contenaient. Il est 
possible que les gaz fussent alors attirés dans les structures en formation, conduisant à la 
formation des toutes premières étoiles, environ 100 millions  d’années  après le Big Bang. 
 
4. Afin de mener leurs recherches, les scientifiques ont utilisé un modèle informatique sur 
la base de modèles acceptés aussi bien ceux de matière noire «froide » que de matière 
noire  «chaude».  Il  s’avère,  sur  la  base  du  modèle  informatique,  que  dans  le  cas  de 
particules de matière noire froide, se mouvant* lentement, les premières étoiles se sont 
formées  isolément,  avec  une  seule  masse  stellaire  importante  en  formation  par 
concentration  sphérique  de  matière  noire  en  développement.  Par  contre,  dans  le  cas 
d’une matière noire chaude, se mouvant* plus rapidement, un plus grand nombre d’étoiles 
de différentes tailles se forment en même temps en un grand jaillissement de formation 
d’étoiles.  Ces  jaillissements  interviennent  en  longs  et  fins  filaments.  Ceux-ci  auraient 
mesuré 9000 années-lumière de long, ce qui correspond à un quart de la taille de la  Voie 
lactée aujourd’hui, indique le Dr Liang Gao, un des participants à l’étude. 
 
5. Les étoiles qui se forment au sein de la matière noire froide sont massives. Plus une 
étoile est massive plus sa durée de vie est courte.  Ainsi,  ces  grandes  masses  d’étoiles 
n’auraient pas perduré  jusqu’à aujourd’hui. Le  modèle  de matière noire chaude prédit la 
formation d’étoiles tant  de  faibles  masses  que  de  masses  importantes.  Les  étoiles  de 
faibles masses auraient survécu jusqu’à nos jours. 
 
6. Les  chercheurs  apportent  en  outre  de  nouveaux  éléments  en  ce  qui  concerne  la 
manière dont les trous noirs auraient pu se former. La plupart des galaxies abritent en leur 
centre un trou noir supermassif, dont la masse peut dépasser un milliard de fois celle du