Gwiazda Earndela: Kosmiczny Teleskop Hubble’a widzi najdalszą gwiazdę w historii, 28 miliardów lat świetlnych od nas

Współautorka badania Victoria Strait, badaczka podoktorancka w Cosmic Dawn Center w Kopenhadze, powiedziała w oświadczeniu.

„Kiedy światło, które widzimy, było emitowane z Earendla, wszechświat miał mniej niż miliard lat; tylko 6% swojego obecnego wieku. W tym czasie znajdował się 4 miliardy lat świetlnych od pierwotnej Drogi Mlecznej, ale w odległości prawie 13 miliardów lat Potrzeba było światła, aby do nas dotrzeć, wszechświat rozszerzył się tak, że jest teraz zdumiewająco oddalony o 28 miliardów lat świetlnych.”

Wszystkie gwiazdy, które widzimy na nocnym niebie, znajdują się w naszej Drodze Mlecznej. Niesamowicie potężne teleskopy widzą tylko pojedyncze gwiazdy w najbliższych galaktykach. Ale odległe galaktyki wydają się być mgłą światła wymieszaną z miliardów gwiazd, które zawierają.

Ale soczewka grawitacyjna, przewidziana przez Alberta Einsteina, pozwala na głębsze spojrzenie w odległy wszechświat. Soczewkowanie grawitacyjne występuje, gdy bliższe obiekty działają jak soczewka powiększająca dla odległych obiektów. Grawitacja przede wszystkim zniekształca i wzmacnia światło odległych galaktyk tła.

Kiedy światło przechodzi w pobliżu masywnych obiektów, podąża za krzywizną wokół tego obiektu. Jeśli ten obiekt znajduje się między Ziemią (lub w tym przypadku Hubble’em) a odległym źródłem światła, może w rzeczywistości odwrócić i wysłać światło w naszym kierunku, działając jak soczewka zwiększająca jego intensywność.

W ten sposób odkryto wiele odległych galaktyk.

W tym przypadku wyrównanie ogromnej grupy galaktyk zadziałało jak szkło powiększające i zintensyfikowało światło Earndela tysiące razy. To soczewkowanie grawitacyjne, wraz z dziewięcioma godzinami obserwacji na Hubble’u i międzynarodowym zespołem astronomów, stworzyło rekordowy obraz.

„Zazwyczaj na tych odległościach całe galaktyki wyglądają jak małe smugi, w świetle milionów gwiazd łączących się ze sobą” – powiedział w oświadczeniu główny autor Brian Welch, astronom z Johns Hopkins University w Baltimore. „Galaktyka, w której znajduje się ta gwiazda, została powiększona i zniekształcona przez soczewki grawitacyjne w długi półksiężyc, który nazwaliśmy łukiem wschodu słońca”.

Aby upewnić się, że jest to naprawdę pojedyncza gwiazda, a nie dwie bardzo blisko siebie, zespół badawczy wykorzysta niedawno wystrzelony Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do obserwacji Earndale’a. Webb może również ujawnić temperaturę i masę gwiazdy.

Współautor badania Sune Toft, główny autor Centrum Kosmicznego Świtu i profesor Instytutu Nielsa Bohra w Kopenhadze, powiedział w oświadczeniu. „Webb pozwoli nam nawet zmierzyć jego skład chemiczny. Earendel jest prawdopodobnie pierwszym znanym przykładem pierwszej generacji gwiazd we wszechświecie”.

Astronomowie chcą dowiedzieć się więcej o powstawaniu gwiazd, ponieważ powstało ono wcześnie po powstaniu Wszechświata, na długo przed wypełnieniem Wszechświata ciężkimi pierwiastkami po śmierci masywnych gwiazd.

Webb może ujawnić, czy Earendel składa się głównie z pierwotnego wodoru i helu, co czyni ją gwiazdą populacji III – gwiazdy, które, jak przypuszcza się, istniały wkrótce po Wielkim Wybuchu.

„Erndel istnieje od tak dawna, że ​​prawdopodobnie nie miał takich samych surowców, jak otaczające nas gwiazdy” – powiedział Welch. „Badania Earendela będą oknem na erę wszechświata, której nawet nie byliśmy świadomi, ale która doprowadziła do wszystkiego, co wiemy. To tak, jakbyśmy czytali naprawdę interesującą książkę, ale zaczynamy od rozdziału drugiego, a teraz będziemy mieli okazję zobaczyć, jak to wszystko się zaczęło”.

Teleskop Webba może pomóc astronomom znaleźć gwiazdy dalej niż Hubble może wykryć.

„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”.