Des astronomes ont découvert des preuves chimiques de l'existence d'un type théorique d'explosion stellaire gigantesque appelée supernova d'instabilité de paires. Ces preuves ont été trouvées dans les spectres de quasars lointains observés par le télescope Gemini Nord à Hawaï, révélant des abondances chimiques inhabituelles dans des nuages de gaz datant de l'univers primitif.
Les résultats, publiés dans The Astrophysical Journal, suggèrent que la première génération d'étoiles du cosmos, connue sous le nom d'étoiles de Population III, pouvait atteindre des tailles immenses—entre 150 et 250 fois la masse de notre Soleil. De telles étoiles termineraient leur vie dans une explosion thermonucléaire incontrôlable si puissante qu'elle ne laisserait aucun résidu comme un trou noir, anéantissant complètement l'étoile et dispersant sa signature chimique unique dans l'espace.
L'équipe de recherche, dirigée par des astronomes de l'Université de Tokyo et de l'Université de Notre Dame, a identifié un rapport extrêmement faible de fer par rapport au magnésium et à d'autres éléments dans les anciens nuages de gaz. Cette empreinte correspond aux prédictions théoriques des conséquences d'une supernova d'instabilité de paires, fournissant la première preuve observationnelle que ces événements catastrophiques se sont produits dans l'univers primitif.
On pense que ces explosions ont joué un rôle crucial dans l'ensemencement du cosmos primitif avec des éléments lourds, façonnant l'évolution chimique des générations suivantes d'étoiles et de galaxies. Cette découverte aide à confirmer une théorie de longue date sur les cycles de vie des premières et plus massives étoiles de l'univers.