L'Univers tient le registre de chaque étoile naissante. En 13,8 milliards d'années, tant d'étoiles se sont allumées dans les galaxies que leur « recensement » permet de déduire la nature même du cosmos, comme les cernes d'un arbre révèlent le climat des années passées.
Les astronomes ont compilé des données sur le rythme de formation stellaire, de nos jours jusqu'à l'époque où l'Univers avait moins d'un demi-milliard d'années (décalage vers le rouge de 15). Cette courbe – combien d'étoiles s'allumaient à chaque instant – s'est révélée sensible à trois nombres clés : la proportion de matière ordinaire et de matière noire, la vitesse d'expansion (constante de Hubble) et le paramètre de l'énergie noire. Prises séparément, ces grandeurs sont difficiles à distinguer : en modifiant l'une, on peut ajuster l'autre, comme sur une balance avec des poids de masse inconnue. Mais lorsque la « chronique stellaire » est combinée aux données sur les oscillations acoustiques des baryons (les ondes sonores de l'Univers primordial figées dans la distribution des galaxies) et aux explosions de supernovae de type Ia, les incertitudes se resserrent fortement.
L'analyse conjointe avec les données récentes du projet DESI donne un taux d'expansion de 68,28 ± 0,18 km/s par mégaparsec. C'est plus précis que de nombreuses méthodes classiques, et cela ne dépend pas d'hypothèses sur l'Univers primordial. De plus, la méthode fonctionne aussi dans les modèles où l'énergie noire n'est pas constante mais varie avec le temps.
Ainsi, la naissance des étoiles devient non seulement un objet d'étude, mais aussi un outil : une nouvelle règle pour mesurer le cosmos, taillée dans l'histoire même de la lumière.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2604.17660
Identifying new observational probes to constrain cosmological parameters has become an important goal in modern cosmology. In this work, we explore the potential of the cosmic star formation rate density (SFRD), compiled over the redshift range $$z \in [0, 15]$$, as a complementary probe of fundamental parameters, including $$\Omega_{\rm m}$$, $$H_0$$, and the dark energy equation-of-state parameter, $$w$$. Within the $$\Lambda$$CDM framework, SFRD combined with BBN data alone yields $$H_0 = 65\pm11$$ km\,s$$^{-1}$$\,Mpc$$^{-1}$$, reflecting significant degeneracies with astrophysical parameters. By jointly analyzing SFRD with recent BAO and Type Ia supernova (SNIa) data, these degeneracies are effectively broken, resulting in much tighter constraints, e.g., \texttt{SFRD + BBN} + \texttt{DESI-DR2} gives $$H_0 = 68.28 \pm 0.18$$ km\,s$$^{-1}$$\,Mpc$$^{-1}$$. We perform a statistical reconstruction of the SFRD as a function of redshift, finding a peak at $$z_{\rm peak} = 2.600^{+0.114}_{-0.087}$$ within $$\Lambda$$CDM. Our results demonstrate that combining SFRD with established cosmological probes not only improves constraints on cosmological parameters but also reduces uncertainties in astrophysical parameters governing star formation. We further extend the analysis to the $$w$$CDM model, highlighting the promise of SFRD as a robust complementary cosmological probe across different dark energy scenarios.
Le pic de la formation stellaire s'est produit lorsque l'Univers avait environ 2,6 milliards d'années – depuis, le rythme de naissance des étoiles a chuté de plusieurs dizaines de fois, et les galaxies « vieillissent » progressivement.