En bref : une recherche menée par l’université de Portsmouth suggère que les matériaux nécessaires à la fabrication de planètes rocheuses ont pu apparaître dès 100 millions d’années après le Big Bang. Les premières étoiles géantes, en explosant, auraient ensemencé l’univers en éléments lourds bien avant la formation complète des premières galaxies.

Une origine bien plus ancienne que prévu

Jusqu’ici, les astronomes estimaient que la fabrication des planètes rocheuses avait dû attendre plusieurs générations d’étoiles pour disposer d’assez d’éléments lourds. La nouvelle étude bouscule cette idée : elle place le tout début possible de la formation planétaire remarquablement proche de l’aube de l’univers, à seulement 100 millions d’années après le Big Bang.

À cette époque, l’univers était encore jeune et les premières galaxies n’avaient pas achevé de se constituer. Que les briques élémentaires des planètes puissent déjà exister à un moment aussi précoce constitue une véritable surprise pour les chercheurs, qui revoient ainsi le calendrier de l’histoire cosmique.

Le rôle clé des premières supernovae

Le moteur de ce scénario, ce sont les toutes premières étoiles, dites de population III. Certaines étaient extrêmement massives et ont terminé leur vie dans des explosions d’une violence extrême. Ces supernovae primitives ont dispersé dans le gaz environnant de grandes quantités d’éléments comme le carbone, l’oxygène et le fer.

Or ces éléments sont précisément ceux dont on a besoin pour bâtir des planètes rocheuses et, à terme, la vie. Les chercheurs décrivent ces explosions comme les toutes premières « usines » à fabriquer les ingrédients de la matière solide. Sans elles, le jeune univers, composé surtout d’hydrogène et d’hélium, ne pouvait pas former de mondes semblables au nôtre.

Ce que montrent les simulations

Pour tester cette hypothèse, l’équipe s’est appuyée sur des simulations numériques. Celles-ci ont mis en évidence la formation de planétésimaux, ces petits corps rocheux de quelques mètres à quelques kilomètres qui constituent les embryons des futures planètes. Autrement dit, le matériau brut nécessaire à la naissance de planètes pouvait déjà s’assembler.

Plus frappant encore, certains de ces planétésimaux se sont formés à une distance de leur étoile compatible avec la présence d’eau liquide. Selon les auteurs, la simulation a produit assez de matière rocheuse pour envisager la formation de plusieurs planètes de la taille de la Terre, avec de l’eau disponible dans le jeune système stellaire.

Pourquoi cette découverte compte

Si ces résultats se confirment, ils repoussent de plusieurs milliards d’années le moment où des mondes semblables à la Terre auraient pu commencer à exister. Cela élargit considérablement la fenêtre temporelle durant laquelle des planètes, et peut-être des conditions propices à la vie, ont pu apparaître dans l’histoire de l’univers.

Il convient toutefois de rester prudent : il s’agit ici de modèles et de simulations, et non d’une observation directe de telles planètes primitives, qui resteraient extrêmement difficiles à détecter. Ces travaux dessinent une piste de réflexion plutôt qu’une certitude établie, et devront être confrontés à de futures observations.

Des pistes pour les grands télescopes

Cette étude illustre la manière dont la modélisation nourrit les questions posées aux observatoires. Les instruments capables de scruter l’univers lointain, et donc son passé, pourraient aider à préciser à quel moment les premiers éléments lourds ont réellement enrichi le cosmos. Chaque galaxie très ancienne observée devient un indice sur ce calendrier.

En attendant, l’idée que la matière première des planètes ait pu se rassembler quasiment dès les débuts de l’univers ouvre un champ de recherche stimulant. Elle rappelle que notre compréhension de la formation des mondes reste en pleine évolution, portée par la combinaison des simulations et des observations.

Ce qu’il faut retenir

• Une étude de l’université de Portsmouth avance que les briques des planètes rocheuses ont pu apparaître dès 100 millions d’années après le Big Bang.
• Les premières étoiles très massives, en explosant en supernovae, auraient dispersé carbone, oxygène et fer dans l’univers jeune.
• Des simulations montrent la formation de planétésimaux, parfois à une distance compatible avec l’eau liquide.
• Ces résultats reposent sur des modèles et non sur l’observation directe de telles planètes.
• Si elle se confirme, cette piste avance de plusieurs milliards d’années le début possible de la formation planétaire.