Космическият телескоп Хъбъл открива най-близката и най-далечната известна звезда

Звездна светлина, блестяща звезда, колко далече изглежда нощта.

Астрономите обявиха в сряда откритието на най-далечната и най-стара звезда, виждана някога, светлинна точка, която просветна преди 12,9 милиарда години или само 900 милиона години след Големия взрив, който роди Вселената.

Това означава, че светлината от звездата е изминала 12,9 милиарда светлинни години, за да достигне Земята.

Резултатът беше част от усилията за използване Космически телескоп Хъбъл За търсене на някои от най-старите и отдалечени галактики във Вселената. По щастливо съвпадение астрономите успяха да разпознаят една звездна система в една от тези галактики.

каза Брайън Уелч, аспирант в университета Джон Хопкинс в Балтимор и автор на Изследователска статия, публикувана в сряда в списание Nature, описва откритието.

Обикновено отдалечените обекти са твърде тъмни, за да се видят. Но Общата теория на относителността на Айнщайн, който описва как гравитацията огъва пространството, предлага полезно решение. Близкият масивен галактически куп може да действа като леща за усилване на светлината от звезди и далечни галактики зад тях.

Проучване с помощта на космическия телескоп Хъбъл изследва 41 галактически купа. „Когато погледнете група от наистина масивни галактически купове, има голям шанс да откриете някои много масивни обекти зад тях“, каза г-н Уелч.

Г-н Уелч каза, че галактическият куп обикновено увеличава яркостта на обекта зад него до 10 пъти.

Светлината обаче не се увеличава еднакво. Пулсациите в пространство-времето могат да създадат светещи петна, като вълни по повърхността на плувен басейн, които създават модели от светещи петна в дъното на басейна. Изследвайки далечна, увеличена галактика, астрономите откриха, че светлинна точка е подравнена с една от вълните и нейната яркост е усилена хилядократно или повече.

„Галактиката е някак разпъната в тази дълга дъга с форма на полумесец“, каза г-н Уелч. „И тогава звездата е само един компонент от това.“

Тъй като Вселената се разширява, отдалечените обекти се движат по-бързо. Това измества честотата на светлината към по-дълги дължини на вълната. Звездата, забелязана от г-н Уелч и колегите му, има това, което астрономите наричат ​​червено отместване от 6,2, много над предишния рекорд за най-отдалечената индивидуална звезда. Тази звезда, за която беше съобщено през 2018 г., имаше червено изместване от 1,5, което съответства на времето, когато Вселената е била на около четири милиарда години.

Изследователите нарекли новата звезда Earendel – на староанглийски „сутрешната звезда“. Ако е една звезда, астрономите смятат, че това е масивна звезда – около 50 пъти по-голяма от масата на нашето слънце. Тя може да бъде и система с две или повече звезди.

Подравняването на Earendel и групата на галактиките ще продължат с години, така че Earendel ще бъде една от целите през първата година на наблюдения от новоизстреляната група. Космически телескоп Джеймс Уебкойто има по-голямо огледало от Хъбъл и събира светлина при по-дълги инфрачервени дължини на вълната.

Наблюденията на Уеб ще могат да измерват яркостта в спектър от дължини на вълните. Това ще помогне на астрономите да определят температурата на звездата. „Наистина имаме нужда от този спектър, за да кажем с някаква абсолютна сигурност, че това е звезда в сравнение с друг вид нещо“, каза г-н Уелч.

Г-н Уелч каза, че по-късно, по-подробни наблюдения от Уеб биха могли да определят състава на Ирендел. Големият взрив произвежда само най-леките елементи, като водород и хелий. Следователно се очаква първите звезди да съдържат по-ниски концентрации на по-тежки елементи, които възникват от реакциите на синтез в звездите и при експлозиите на умиращи звезди. Настоящата хипотеза е, че с по-малко по-тежки елементи, първите звезди трябва да са големи и ярки.

„Изглежда много горещо и много масивно“, каза за Ърндейл Стивън Финкелщайн, астроном от Тексаския университет в Остин, който не е участвал в изследването.

Само тази звезда обаче не би била достатъчна, за да докаже състоянието на най-големите звезди в ранната Вселена. „Но той определено подкрепя това“, каза д-р Финкелщайн. „Ако започнете да образувате голям брой и много от тях изглеждат много масивни, доказателствата ще стават все по-силни и по-силни, че по-масивните звезди са норма в далечната вселена.“

Телескопът Webb също трябва да може да намери далечни увеличаващи звезди като Earendel, въпреки че броят на звездите, подредени случайно с гравитационна леща, остава невидим. Може дори да успее да идентифицира някои звезди при червено изместване между 10 и 20, което съответства на период между 100 милиона и 500 милиона години след Големия взрив.

„Това е точно в този прозорец, когато мислим, че се формират първите звезди“, каза д-р Финкелщайн.