Zmarszczka w czasoprzestrzeni pomaga Webbowi odkryć Earendel – najdalszą gwiazdę, jaką kiedykolwiek odkryto

To zdjęcie z należącego do NASA Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba przedstawiające masywną gromadę galaktyk o nazwie WHL0137-08 zawiera najpotężniejszą znaną galaktykę z zoomem w pierwszym miliardzie lat Wszechświata: Słońce Łukowe, aw tej galaktyce najodleglejszą gwiazdę, jaką kiedykolwiek wykryto. Gwiazda, nazwana Earendel, została po raz pierwszy odkryta przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Dalsze obserwacje za pomocą kamery internetowej NIRCam (Near Infrared Camera) ujawniły, że gwiazda ta jest masywną gwiazdą typu B, ponad dwukrotnie gorętszą od naszego Słońca i około miliona razy jaśniejszą.
Na tym zdjęciu łuk wschodu słońca jest widoczny poniżej wysokości dyfrakcji na godzinie 5. Bardziej rozmyte białe galaktyki w centrum zdjęcia są częścią grupy galaktyk powiązanych grawitacyjnie. Różne czerwone i zakrzywione galaktyki to galaktyki tła przechwycone przez czułe lustro Webba.
Źródło: NASA, ESA, CSA, Dan Coe (STScI/AURA dla ESA i JHU), Brian Welch (NASA-GSFC, UMD) i Zolt G. Levay

Obserwacje wskazują, że Eärendel ma gwiazdę towarzyszącą

Odkrycie bardzo odległych gwiazd lub tych najbliższych w czasie Wielkiego Wybuchu może zapewnić wgląd w kilka pierwszych rozdziałów historii naszego wszechświata. W 2022 r Kosmiczny teleskop Hubble Pobił swój własny rekord, widząc jak dotąd najdalszą gwiazdę. Nazywana Earendel, gwiazda ta świeciła podczas pierwszego miliarda lat życia wszechświata.

Jednak ustalenie i potwierdzenie odległości gwiazdy to dopiero początek. To jest miejsce NASA’S Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba Wstępne obserwacje Eärendel przeprowadzone przez Webba ujawniły wgląd w typ gwiazdy, a nawet galaktykę otaczającą gwiazdę. Przyszła analiza spektroskopowych obserwacji Earendel i jego galaktyki macierzystej, Sunrise Arc, wykonana przez Webba, może ujawnić informacje o jasności, temperaturze i składzie.

Zdjęcie wykonane przez należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba przedstawia masywną gromadę galaktyk o nazwie WHL0137-08. Po prawej największa znana galaktyka w powiększeniu z pierwszego miliarda lat istnienia Wszechświata: Wschód Słońca Strzelec. W tej galaktyce znajduje się najdalsza gwiazda, jaką kiedykolwiek wykryto, po raz pierwszy odkryta przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Instrument Webba NIRCam (Near Infrared Camera) ujawnia, że ​​gwiazda, nazwana Earendel, jest masywną gwiazdą typu B ponad dwa razy gorętszą od naszego Słońca i około miliona razy jaśniejszą. Gwiazdy tej gromady często mają towarzyszy. Astronomowie nie spodziewali się, że Webb wykryje któregokolwiek z towarzyszy Eärendela, ponieważ znajdowaliby się tak blisko siebie, że byliby nie do odróżnienia na niebie. Jednak opierając się wyłącznie na kolorach Earendela wykrytych przez Webba, astronomowie sądzą, że dostrzegają ślady chłodniejszej gwiazdy towarzyszącej.
Źródło: NASA, ESA, CSA, Dan Coe (STScI/AURA dla ESA i JHU), Brian Welch (NASA-GSFC, UMD) i Zolt G. Levay

Kosmiczny Teleskop Webba ujawnia kolory Earendela

Należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba kontynuował obserwacje wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a najbardziej odległej gwiazdy, jaką kiedykolwiek odkryto w bardzo odległym wszechświecie, podczas pierwszego miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Instrument Webba NIRCam (Near Infrared Camera) ujawnił, że gwiazda jest masywną gwiazdą typu B, dwa razy gorętszą od naszego Słońca i około miliona razy jaśniejszą.

odkrywanie i monitorowanie

Gwiazda, którą zespół badawczy nazwał Earendel, znajduje się w galaktyce Sunrise Arc i jest wykrywalna jedynie dzięki połączonej sile ludzkiej technologii i natury poprzez efekt zwany soczewkowaniem grawitacyjnym. Hubble i Webb byli w stanie dostrzec Earendela dzięki ich szczęśliwemu ustawieniu za zmarszczką w czasoprzestrzeni utworzonej przez masywną gromadę galaktyk WHL0137-08. Gromada galaktyk, znajdująca się między nami a Erendel, jest tak masywna, że ​​zniekształca strukturę przestrzeni, tworząc efekt powiększenia, który pozwala astronomom patrzeć przez gromadę jak przez szkło powiększające.

Udaj się do masywnej gromady galaktyk o nazwie WHL0137-08, która zawiera najpotężniejszą galaktykę powiększającą znaną w pierwszym miliardzie lat wszechświata: Łuk Wschodu Słońca, aw tej galaktyce najodleglejszą gwiazdę, jaką kiedykolwiek odkryto. Podróż zaczyna się od zdjęcia naziemnego wykonanego przez astrofotografa Akirę Fujii, a następnie przechodzi do panelu cyfrowego przeglądu nieba. Następnie obraz z kamery ciemnej energii pojawia się w Obserwatorium Victora M. Blanco, a następnie wideo w końcu dociera do obrazu gromady galaktyk wykonanego przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.

Zoom i nagrywaj

Podczas gdy inne obiekty w galaktyce pojawiają się wiele razy z powodu soczewkowania grawitacyjnego, Earendel pojawia się tylko jako pojedynczy punkt światła, nawet na obrazach w podczerwieni Webba o wysokiej rozdzielczości. Na tej podstawie astronomowie ustalili, że obiekt był powiększony co najmniej 4000 razy, a więc bardzo mały – najdalsza gwiazda, jaką kiedykolwiek odkryto, zaobserwowana miliard lat po Wielkim Wybuchu. Poprzedni rekordzista najdalszej gwiazdy został odkryty przez Hubble’a i dostrzeżony około 4 miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Inny zespół badawczy korzystający z Webba niedawno zidentyfikował soczewkowaną grawitacyjnie gwiazdę, którą nazwali Quyllur, czerwonego olbrzyma obserwowanego 3 miliardy lat po Wielkim Wybuchu.

Atrybuty i towarzysze

Często masywne gwiazdy, takie jak Earendel towarzysze. Astronomowie nie spodziewali się, że Webb wykryje któregokolwiek z towarzyszy Eärendela, ponieważ znajdowaliby się tak blisko siebie, że byliby nie do odróżnienia na niebie. Jednak opierając się wyłącznie na barwach Earendela, astronomowie sądzą, że dostrzegają ślady chłodniejszej, bardziej czerwonej gwiazdy towarzyszącej. To światło zostało rozciągnięte przez ekspansję Wszechświata do dłuższych długości fal, niż mogą wykryć instrumenty Hubble’a, a zatem mogło zostać wykryte tylko za pomocą Webba.

To jest zdjęcie gromady galaktyk WHL0137-08, która obejmuje galaktykę Łuku Wschodzącego Słońca, ze strzałkami kompasu, podziałką i kolorowym kluczem. Strzałki kompasu północnego i wschodniego pokazują kierunek obrazu na niebie. Zwróć uwagę, że relacja między północą a wschodem na niebie (patrząc z dołu) jest odwrócona w stosunku do strzałek kierunkowych na mapie Ziemi (patrząc z góry).
Ten obraz pokazuje fale bliskiej podczerwieni światła przełożone na kolory światła widzialnego. Klucz kolorów pokazuje, które filtry NIRCam (Near Infrared Camera) zostały użyte podczas zbierania światła. Kolor każdej nazwy filtra to kolor światła widzialnego używanego do reprezentowania światła podczerwonego przechodzącego przez ten filtr. Poniżej obrazu znajduje się klucz kolorów, który pokazuje, które filtry NIRCam zostały użyte do utworzenia obrazu i jaki kolor światła widzialnego jest przypisany do każdego filtra.
Źródło: NASA, ESA, CSA, Dan Coe (STScI/AURA dla ESA i JHU), Brian Welch (NASA-GSFC, UMD) i Zolt G. Levay

Funkcje wschodu słońca

Kamera NIRCam Webba pokazuje również inne niezwykłe szczegóły w Sunrise Arc, najbardziej masywnej galaktyce odkrytej dotychczas w ciągu pierwszego miliarda lat istnienia Wszechświata. Cechy obejmują obszary formowania się młodych gwiazd i stare gromady gwiazd o średnicy 10 lat świetlnych. Po obu stronach zagięcia maksymalnego powiększenia, które przechodzi bezpośrednio przez Earendel, cechy te są odzwierciedlone przez zniekształcenie soczewkowania grawitacyjnego. Obszar formowania się gwiazd wygląda na wydłużony i szacuje się, że ma mniej niż 5 milionów lat. Mniejsze kropki po obu stronach Earendela to dwa obrazy starszej, bardziej ugruntowanej gromady gwiazd, której wiek szacuje się na co najmniej 10 milionów lat. Astronomowie ustalili, że ta gromada gwiazd jest związana grawitacyjnie i prawdopodobnie przetrwa do dziś. To pokazuje nam, jak wyglądają gromady kuliste w naszym regionie droga Mleczna Mogły wyglądać, kiedy się formowały 13 miliardów lat temu.

Bieżąca analiza i przyszłe odkrycia

Astronomowie analizują obecnie dane z instrumentów Webba NIRSpec (Near Infrared Spectrometer) dla Sunrise Arc i Earendel, które dostarczą dokładnych pomiarów składu i odległości galaktyki.

Od czasu odkrycia Earendel przez Hubble’a, Webb odkrył inne Bardzo odległe gwiazdy Jednak dzięki tej technice nie ma nic lepszego niż Earendel. Odkrycia otworzyły zupełnie nową dziedzinę kosmosu dla fizyki gwiazd i nowy temat dla naukowców badających wczesny wszechświat, ponieważ galaktyki były kiedyś najmniejszymi wykrywalnymi ciałami kosmicznymi. Zespół badawczy ma ostrożną nadzieję, że jest to krok w kierunku ostatecznego odkrycia jednego z nich pierwsza generacja Z gwiazd składa się tylko z surowych składników wszechświata, które powstały w Wielkim Wybuchu – wodoru i helu.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest czołowym na świecie kosmicznym obserwatorium naukowym. Webb rozwiązuje zagadki w naszym Układzie Słonecznym, patrzy poza odległe światy wokół innych gwiazd i bada tajemnicze struktury oraz pochodzenie wszechświata i nasze miejsce w nim. Webb to międzynarodowy program prowadzony przez NASA wraz ze swoim partnerem, ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) i Kanadyjska Agencja Kosmiczna.