Alors que les États-Unis célèbrent le Jour de l'Indépendance et le 250e anniversaire de la fondation du pays, la National Aeronautics and Space Administration (NASA) a publié une dernière image prise par le télescope spatial Hubble. Cette image ressemble à un feu d’artifice rouge, blanc et bleu qui fleurit dans le ciel nocturne. Il rend non seulement hommage à la longue tradition d'exploration aux États-Unis, mais montre également une ancienne famille d'étoiles presque aussi vieille que l'univers.
L'étoile de cette image est l'amas d'étoiles globulaires NGC 6426 dans le halo externe de la Voie Lactée. Les amas d'étoiles globulaires sont des agrégats d'étoiles étroitement liées entre elles par la gravité, avec une distribution globale approximativement sphérique. Ils sont considérés comme le type de système stellaire le plus ancien de la Voie Lactée. Actuellement, les astronomes ont identifié environ 150 amas d’étoiles anciens dans la Voie Lactée, qui décrivent ensemble le contexte historique de l’évolution précoce de la Voie Lactée.
Contrairement aux régions générales de formation d'étoiles, les étoiles des amas globulaires proviennent pour la plupart du même nuage de gaz effondré et ont donc à peu près le même âge. L'âge de NGC 6426 est estimé à environ 13 milliards d'années, ce qui est presque le même que l'âge de l'univers, qui est d'environ 13,7 milliards d'années. Cela en fait l’un des plus anciens amas d’étoiles globulaires de la Voie Lactée connue et une fenêtre précieuse pour étudier les premiers stades de l’univers.
Dans cette image de « feu d'artifice cosmique », les couleurs brillantes proviennent de longueurs d'onde de lumière enregistrées par le télescope Hubble à travers différents filtres, puis restituées à l'aide de techniques de traitement d'image standard. Le bleu correspond aux longueurs d'onde les plus courtes de la lumière visible, tandis que le rouge représente les bandes de longueurs d'onde les plus longues de la lumière visible et une certaine lumière proche infrarouge. Parce que la couleur d’une étoile est étroitement liée à sa température de surface, les étoiles bleues sur les images sont généralement plus chaudes, tandis que les étoiles rouges sont relativement plus froides. Ces différences de couleur fournissent des indices importants aux astronomes pour juger des propriétés des étoiles.
Les astronomes ont souligné que les étoiles de NGC 6426 présentent généralement les caractéristiques dites de « faible métallicité », c'est-à-dire qu'elles contiennent relativement peu d'éléments lourds à l'exception de l'hydrogène et de l'hélium. Cette situation est très similaire à la composition de la matière dans l'univers primitif : à cette époque, l'hydrogène et l'hélium dominaient, tandis que les éléments plus lourds étaient encore au stade de leur production progressive par fusion nucléaire à l'intérieur d'étoiles massives. Pour cette raison, NGC 6426 est considéré comme un laboratoire naturel pour étudier l’environnement du jeune univers et le processus de formation des éléments.
Les chercheurs ont également découvert deux types de populations d’étoiles présentant des propriétés chimiques très différentes dans l’amas. Ces preuves montrent qu'après l'explosion de la première génération d'étoiles massives sous forme de supernovae, le gaz autour de l'amas s'est enrichi d'éléments lourds nouvellement formés et a ensuite donné naissance à une deuxième génération d'étoiles. Les éléments lourds éjectés par les explosions de supernova sont largement dispersés au sein des amas d’étoiles, fournissant des matières premières essentielles à la formation d’étoiles ultérieures et même de planètes. Cela confirme également le tableau évolutif de « plusieurs générations d'étoiles » nées les unes après les autres dans le même amas d'étoiles globulaires.
Cette image a été réalisée dans le cadre d'un programme d'observation plus vaste avec Hubble. Ce projet se concentre sur les amas d'étoiles globulaires dans le halo externe de la Voie Lactée. En observant systématiquement ces anciens systèmes stellaires, les astronomes espèrent déterminer plus précisément leurs âges et mieux comprendre les mécanismes profonds de la formation et de l’évolution de la Voie Lactée. Chaque « retour en arrière » sur l’histoire de la Voie Lactée améliore constamment notre compréhension de notre propre demeure cosmique.
Depuis son entrée en orbite il y a plus de 30 ans, le télescope spatial Hubble a profondément changé la compréhension que l'humanité a de l'univers, et ses résultats ont été continuellement élargis par d'autres observatoires de la NASA, notamment le télescope spatial James Webb actuellement en activité. Comme prévu, la NASA s'apprête à lancer le télescope spatial romain Nancy Grace à la fin de cet été. Cette nouvelle génération de plate-forme d'observation devrait poursuivre et élargir l'héritage scientifique de Hubble et Webb, en décrivant la structure et l'évolution de l'univers avec un champ de vision plus large et une plus grande efficacité, donnant ainsi aux « feux d'artifice anciens de l'univers » comme NGC 6426 une nouvelle signification dans une perspective scientifique plus large.