Des astronomes ont découvert une étoile très primitive, qui n'aurait pas dû exister selon une théorie jusque-là largement admise parce que sa composition la situe dans «une zone interdite», selon une étude publiée mercredi dans la revue scientifique Nature.

Située dans la constellation du Lion, l'étoile, moins massive que le Soleil, est constituée presque entièrement d'hydrogène et d'hélium, avec la plus faible quantité connue d'éléments chimiques plus lourds que les astronomes appellent des «métaux».

«Une théorie largement admise prédit que des étoiles comme celle-là, avec une faible masse et des quantités extrêmement faibles de métaux, ne devraient pas exister», explique Elisabetta Caffau (Université de Heidelberg, Allemagne et Observatoire de Paris), principal auteur de l'étude.

«Cela a été une surprise de découvrir, pour la première fois, une étoile dans cette "zone interdite"», ajoute dans un communiqué Mme Caffau, évoquant la nécessité de «revoir certains modèles de formation des étoiles».

Selon les cosmologistes, seuls les éléments chimiques les plus légers -l'hydrogène et l'hélium - ont été créés peu après le Big Bang, ainsi que quelques traces de lithium.

Les autres éléments - y compris l'oxygène, le carbone et le fer- ont été formés plus tard au coeur des étoiles et disséminés lors de leur explosion, chaque génération d'étoiles s'enrichissant des éléments fabriqués par la précédente. La proportion de métaux dans une étoile révèle ainsi son âge.

L'étoile qui défie la théorie pourrait avoir plus de 13 milliards d'années.

Elle est «très primitive. Il pourrait s'agir d'une des plus vieilles étoiles jamais découvertes», selon Lorenzo Monaco, de l'Observatoire austral européen (ESO) au Chili, où des observations été réalisées grâce au VLT (Very Large Telescope).

Découverte dans le halo entourant notre galaxie, cette petite étoile ayant seulement 80% de la masse du Soleil et 20 000 fois moins de «métaux» n'aurait pas dû pouvoir se former en l'absence de carbone et d'oxygène servant à refroidir le nuage de gaz initial qui s'échauffe à mesure qu'il se comprime.

«Plus le gaz est chaud, plus la pression augmente», ce qui peut arrêter l'effondrement du nuage, explique Piercarlo Bonifacio (Observatoire de Paris). Pour qu'il poursuive sa compression, «il faut un mécanisme qui puisse refroidir les gaz», tel celui fourni par l'oxygène et le carbone capables d'évacuer la chaleur sous forme de rayonnement.

Autre surprise: comment cette étoile primitive peut-elle contenir un taux de lithium cinquante fois plus faible que celui de l'univers à l'époque de sa formation? Selon les astronomes, pour qu'il disparaisse, la matière de l'étoile a dû être chauffée à 2 millions de degrés.