Une étude, dont les résultats intitulés «Possible Population III Remnants at Redshift 3.5» sont publiés dans la revue MNRAS, et disponibles en pdf sur arxiv.org, semble avoir détecté la trace de la fin de vie d'étoiles de Population III, qui prend la forme d’un nuage de gaz extrêmement pauvre en éléments lourds.

Rappelons tout d'abord que les étoiles de Population III, qui demeurent aujourd'hui «introuvables», «sont les premières à s’être allumées quelques centaines de millions d’années après le Big-Bang». Du fait qu'elles «ont contribué à l’enrichissement en éléments lourds», leur rôle dans l’évolution de l’Univers est fondamental.

Le nuage de gaz, analysé dans le cadre de l'étude ici présentée, «a été repéré par le Very Large Telescope (VLT), installé au Chili, qui l’a observé tel qu’il était seulement 1,8 milliards d’années après le Big-Bang. Situé à des milliards d’années-lumière de la Terre, ce nuage, qui correspond à des données d'absorption obtenues dans la direction du quasar SDSS J124957.23-015928.8 situé en arrière-plan, apparaît contenir «à peine un millième de la fraction d’éléments lourds (carbone, oxygène et fer) présents dans une étoile comme le Soleil» ce qui pourrait en faire le reste de l’explosion en hypernova d’une étoile de Population III.

Alors que de «précédents nuages de gaz retrouvés par les astronomes montrent un niveau d'enrichissement supérieur en éléments lourds, de sorte qu'ils ont probablement été pollués par des générations plus récentes d'étoiles, occultant toute signature des premières étoiles», le nuage détecté «est le premier nuage à montrer une minuscule fraction d’éléments lourds dont la proportion colle avec ce qui est prévu par la théorie pour un nuage enrichi uniquement par les premières étoiles».

Comme, malgré tout, il reste la possibilité que ce nuage «se soit formé plus tard lors de l’explosion d’une étoile d’une génération plus récente et particulièrement pauvre en éléments lourds», en vue de confirmer l'origine de ce nuage, un nouveau programme d’observation est lancé en quête de nouveaux nuages afin de tester le «modèle d’enrichissement par les premières étoiles».