Kosmiczny Teleskop Hubble’a NASA ustanowił nowy, niezwykły punkt odniesienia: odkrycie światła gwiazd, które było obecne w ciągu pierwszego miliarda lat po narodzinach Wszechświata w Wielkim Wybuchu — najodleglejszej do tej pory pojedynczej gwiazdy.
To odkrycie to ogromny skok w czasie przeszłym od poprzedniego rekordzisty z jedną gwiazdką; Hubble odkrył ją w 2018 roku. Gwiazda ta istniała, gdy wszechświat miał około 4 miliardów lat, czyli 30 procent swojego obecnego wieku.
Nowo odkryta gwiazda jest tak daleko, że jej światło potrzebowało 12,9 miliarda lat, aby dotrzeć do Ziemi, więc widzimy ją taką, jaka była, gdy wszechświat miał tylko 7 procent swojego obecnego wieku. Najmniejsze obiekty widziane wcześniej z tej dużej odległości to gromady gwiazd, osadzone we wczesnych galaktykach.
powiedział astronom Brian Welch z Johns Hopkins University w Baltimore, główny autor artykułu opisującego odkrycie w Magazyn przyrodniczy. Naukowcy używają słowa „przesunięcie ku czerwieni”, ponieważ w miarę rozszerzania się wszechświata światło odległych obiektów rozszerza się lub „zamienia” w dłuższe, bardziej czerwone fale, gdy porusza się w naszym kierunku.
„Zazwyczaj na tych odległościach całe galaktyki wyglądają jak małe smugi w świetle milionów połączonych ze sobą gwiazd” – powiedział Welch. „Galaktyka, w której znajduje się ta gwiazda, została powiększona i zniekształcona przez soczewki grawitacyjne w długi półksiężyc, który nazwaliśmy łukiem wschodu słońca”.
Po szczegółowym przestudiowaniu galaktyki Welch ustalił, że jedną z cech była bardzo powiększona gwiazda, którą nazwał Earendel, co po staroangielskim oznacza „gwiazdę poranna”. To odkrycie zwiastuje początek nieznanej ery wczesnego powstawania gwiazd.
„Erndel istnieje tak dawno temu, że prawdopodobnie nie zawierał tych samych surowców, co gwiazdy wokół nas dzisiaj” Welch wyjaśnił. „Badania Earendela będą oknem na erę wszechświata, do której nie jesteśmy przyzwyczajeni, ale to prowadzi do wszystkiego, co wiemy”.
„Wygląda na to, że czytaliśmy naprawdę interesującą książkę, ale zaczęliśmy od rozdziału drugiego, a teraz mamy szansę zobaczyć, jak to wszystko się zaczęło” – powiedział Welch.
Liczba mnoga: Naukowcy odkrywają kwantowy odcisk palca wewnątrz grawitacji czarnej dziury, który ostatecznie rozwiązuje paradoks Hawkinga
Kiedy gwiazdy są wyrównane
Zespół badawczy szacuje, że Earendel jest co najmniej 50 razy większy od masy naszego Słońca i miliony razy jaśniejszy, rywalizując z najmasywniejszymi znanymi gwiazdami.
Ale nawet tak jasna gwiazda o bardzo dużej masie byłaby niemożliwa do zobaczenia z tak dużej odległości bez pomocy naturalnego powiększenia przez masywną gromadę galaktyk WHL0137-08, siedzącą między nami a Erendel. Masa gromady zniekształca strukturę przestrzeni, tworząc potężne naturalne szkło powiększające, które dramatycznie zniekształca i wzmacnia światło pochodzące z odległych obiektów znajdujących się z tyłu.
Związane z: Znajdź gigantyczną planetę ukrytą na widoku
Dzięki rzadkiemu zrównaniu się z grupą powiększonych galaktyk, gwiazda Earendel pojawia się bezpośrednio lub bardzo blisko zmarszczki w strukturze kosmosu. Ta fala, zdefiniowana w optyce jako „kaustyczna”, zapewnia maksymalne powiększenie i jasność. Efekt jest podobny do falistej powierzchni basenu, która w słoneczny dzień tworzy wzory jasnego światła na dnie basenu. Zmarszczki na powierzchni działają jak soczewki i skupiają światło słoneczne do maksymalnej jasności na dnie basenu.
Obejrzyj podekscytowanych naukowców w poniższym filmie Reuters… [Note: GNN does not endorse any ads that may show with the video]
Ta żrąca substancja powoduje, że gwiazda Earndale przerasta ogólny blask swojej macierzystej galaktyki. Jego jasność jest wzmacniana tysiąc razy lub więcej. W tym momencie astronomowie nie mogą określić, czy Earndel jest gwiazdą podwójną, chociaż większość masywnych gwiazd ma przynajmniej jedną mniejszą gwiazdę towarzyszącą.
Potwierdzenie przez Internet
Astronomowie spodziewają się, że Earendel pozostanie bardzo nadęty w nadchodzących latach. Zostanie zauważony przez nowy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Wysoka czułość Webba na podczerwień jest potrzebna, aby dowiedzieć się więcej o Earendelu, ponieważ jego światło rozszerza się (przesunięcie ku czerwieni) do dłuższych fal podczerwonych z powodu rozszerzania się wszechświata.
„Dzięki Webb spodziewamy się potwierdzić, że Earndale rzeczywiście jest gwiazdą, a także zmierzyć jej jasność i temperaturę” – powiedział współautor Dan Ko z Space Telescope Science Institute w Baltimore, który dokonał odkrycia na podstawie zebranych danych.
Te szczegóły zawężą typ i etap cyklu życia gwiazdy, ponieważ naukowcy spodziewają się, że będzie to „rzadka, masywna, uboga w metale gwiazda” – powiedział Koe.
Powstanie Earndale zainteresuje astronomów, ponieważ powstało zanim wszechświat został wypełniony ciężkimi pierwiastkami wytwarzanymi przez kolejne generacje masywnych gwiazd. Jeśli dalsze badania wykażą, że Earendel składa się tylko z pierwotnego wodoru i helu, będzie to pierwszy dowód na istnienie mitycznych gwiazd Populacji III, prawdopodobnie pierwszych gwiazd narodzonych po Wielkim Wybuchu. Choć prawdopodobieństwo jest niewielkie, Welch przyznaje, że jest to kuszące dla wszystkich.
„Dzięki Webbowi możemy zobaczyć gwiazdy dalej niż Earendel, co byłoby niesamowicie ekscytujące” – powiedział Welch. „Wrócimy tak daleko, jak się da. Chciałbym, żeby Webb pobił rekord odległości Earndela”.
Podziel się astronomicznym odkryciem w mediach społecznościowych…
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
