Космический телескоп Хаббл обнаружил ближайшую и самую дальнюю из известных звезд

Звездный свет, сияющая звезда, как далеко смотрит ночь.

Астрономы объявили в среду об открытии самой далекой и самой старой из когда-либо виденных звезд, точки света, которая стала яркой 12,9 миллиарда лет назад, или всего 900 миллионов лет после Большого взрыва, породившего Вселенную.

Это означает, что свет от звезды прошел 12,9 миллиардов световых лет, чтобы достичь Земли.

Результат был частью попытки использовать Космический телескоп Хаббл Для поиска некоторых из самых старых и самых далеких галактик во Вселенной. По счастливому стечению обстоятельств астрономы смогли различить единственную звездную систему в одной из этих галактик.

сказал Брайан Уэлч, аспирант Университета Джона Хопкинса в Балтиморе и автор книги Исследовательская статья, опубликованная в среду в журнале Nature, описывает открытие..

Обычно удаленные объекты слишком темны, чтобы их можно было увидеть. Но Общая теория относительности Эйнштейна, который описывает, как гравитация искривляет пространство, предлагает полезное решение. Близлежащее массивное скопление галактик может действовать как линза, усиливающая свет от звезд и далеких галактик позади них.

В ходе исследования с помощью космического телескопа Хаббла было изучено 41 галактическое скопление. «Когда вы смотрите на группу действительно массивных галактических скоплений, есть большая вероятность, что вы найдете за ними очень массивные объекты», — сказал г-н Уэлч.

Г-н Уэлч сказал, что галактическое скопление обычно увеличивает яркость объекта позади него до 10 раз.

Однако свет не увеличивается одинаково. Рябь в пространстве-времени может создавать светящиеся пятна, как рябь на поверхности бассейна, которая создает узор из светящихся пятен на дне бассейна. Изучая далекую увеличенную галактику, астрономы обнаружили, что светящаяся точка совмещена с одной из рябей, и ее светимость увеличилась в тысячу и более раз.

«Галактика как бы вытянута в виде этой длинной дуги в форме полумесяца», — сказал г-н Уэлч. «Тогда звезда — всего лишь один из компонентов этого».

По мере расширения Вселенной удаленные объекты движутся быстрее. Это сдвигает частоту света в сторону более длинных волн. Звезда, обнаруженная г-ном Уэлчем и его коллегами, имеет то, что астрономы называют красным смещением 6,2, что намного выше предыдущего рекорда для самой далекой отдельной звезды. Эта звезда, о которой сообщалось в 2018 году, имела красное смещение 1,5, что соответствует возрасту Вселенной около четырех миллиардов лет.

Исследователи назвали новую звезду Эарендель — на староанглийском языке «утренняя звезда». Если это одиночная звезда, по оценкам астрономов, это массивная звезда — примерно в 50 раз больше массы нашего Солнца. Это также может быть двух- и более звездная система.

Выравнивание Эаренделя и группы галактик продлится годами, поэтому Эарендель станет одной из целей в течение первого года наблюдений недавно запущенной группы. Космический телескоп Джеймса Уэббау которого зеркало больше, чем у Хаббла, и он собирает свет в более длинном инфракрасном диапазоне.

Наблюдения Уэбба позволят измерять яркость в диапазоне длин волн. Это поможет астрономам определить температуру звезды. «Нам действительно нужен этот спектр, чтобы сказать с какой-то абсолютной уверенностью, что это звезда по сравнению с чем-то другим», — сказал г-н Уэлч.

Г-н Уэлч сказал, что позже более подробные наблюдения Уэбба могли определить состав Эаренделя. Большой взрыв произвел только самые легкие элементы, такие как водород и гелий. Таким образом, ожидается, что первые звезды будут содержать более низкие концентрации более тяжелых элементов, которые возникают в результате реакций синтеза внутри звезд и при взрывах умирающих звезд. Текущая гипотеза состоит в том, что с меньшим количеством более тяжелых элементов первые звезды должны быть большими и яркими.

«Он выглядит очень горячим и очень массивным», — сказал об Эрндейле Стивен Финкельштейн, астроном из Техасского университета в Остине, не участвовавший в исследованиях.

Однако одной этой звезды было бы недостаточно, чтобы доказать состояние самых больших звезд в ранней Вселенной. «Но он определенно поддерживает это», — сказал доктор Финкельштейн. «Если вы начнете формировать большое количество, и многие из них кажутся очень массивными, доказательства того, что более массивные звезды являются нормой в далекой Вселенной, будут становиться все сильнее и сильнее».

Телескоп Уэбба также должен быть в состоянии найти далекие увеличительные звезды, такие как Эарендель, хотя количество звезд, случайно выстроенных гравитационной линзой, остается невидимым. Возможно, он даже сможет идентифицировать некоторые звезды с красным смещением от 10 до 20, что соответствует периоду между 100 и 500 миллионами лет после Большого взрыва.

«Это прямо в том окне, когда мы думаем, что формируются первые звезды», — сказал доктор Финкельштейн.