Hubble zachytil dosud nejvzdálenější pozorovanou hvězdu

Nerozumíme úplně tomu, jak vypadaly první hvězdy ve vesmíru. Víme, že musel vzniknout z vodíku a helia, protože většina těžších prvků vznikla až po vzniku hvězd. Víme, že nedostatek těchto těžších prvků změnil dynamiku tvorby hvězd způsobem, který znamenal, že první hvězdy byly velmi velké. Jak je ale velký, zůstává nezodpovězenou otázkou.

Nyní výzkumníci oznamují, že mohou být o krok blíže přímému pozorování jedné z těchto hvězd. Díky příčnému vyrovnání mezi vzdálenou hvězdou a mezilehlou kupou galaxií gravitační obrácení nafouklo objekt, který existoval méně než miliardu let po velkém třesku. Objekt je pravděpodobně buď jedna hvězda, nebo kompaktní systém dvou nebo tří hvězd. Jeho objevitelé tvrdí, že si již rezervovali čas na sledování pozorování pomocí nejnovějšího vesmírného dalekohledu NASA.

gravitační čočka

Čočky fungují tak, že materiály jsou uspořádány tak, že světlo prochází zakřivenou cestou skrz ně. Gravitace, která deformuje samotný časoprostor, může plnit podobnou funkci, tedy měnit prostor tak, aby se světlo pohybovalo po zakřivené dráze. Existuje spousta příkladů gravitačních efektů objektů v popředí vytvářejících efekt podobný čočce, zvětšující a/nebo deformující světlo z objektu velmi daleko za ním.

Tento úspěch podnítil vytvoření týmu tzv Reionizační čočky neboli RELICS. Skupina namířila vesmírné dalekohledy na velké skupiny galaxií v očekávání, že silná gravitační pole tam pravděpodobně vytvoří efekt čočky. Tým hledá objekty pocházející z období reionizace, kdy světlo z prvních hvězd začalo odstraňovat elektrony z vodíku v mezihvězdné hmotě.

Kvůli nerovnoměrnému rozložení hmoty v přírodním světě jsou gravitační čočky nerovnoměrné a často vytvářejí zábavné efekty a rafinované obrazy. Pomocí těchto efektů spolu s informacemi o rozložení materiálu v popředí je možné vytvořit přibližnou mapu toho, kde jsou efekty čočky nejsilnější.

Tato mapa může obsahovat „kritickou křivku čočky“, kterou lze specifikovat, protože většina objektů na pozadí se jeví jako dva obrázky, jeden na každé straně křivky. Ale hrstka věcí skončí na stejné křivce a vy zažijete nejsilnější zvětšení.

jedna hvězda

Jak můžete vidět na obrázku v horní části tohoto článku, zdá se, že většina objektů na kritické křivce čočky se rozprostírá podél její délky, což naznačuje, že se pravděpodobně jedná o větší struktury, jako jsou galaxie nebo hvězdokupy. Výjimka označená šipkou je WHL0137-LS. Výzkumníci ji pojmenovali Earendel, staroanglický výraz pro ranní hvězdu, protože se zdá, že se datuje do rána vesmíru, asi 900 milionů let po velkém třesku.

Různé modely čočkových efektů naznačují, že Earendel je zvětšen faktorem minimálně 1 000 – a možná až 40 000. Na základě toho je možné stanovit limity pro velikost objektivu, který je objektivován. Tyto limity ukazují, že jeho maximální možná velikost je menší než hvězdokupy, které jsme identifikovali dříve, což znamená, že Earendel je pravděpodobně malý hvězdný systém se třemi nebo méně hvězdami. Může to být také 1 hvězdička.

I když je Earendel multihvězdný systém, většina hmoty těchto systémů má tendenci skončit v jedné z hvězd. Na základě předpokladu, že většina toho, na co se dívali, byla jediná hvězda, vědci odvodili její vlastnosti na základě světla, které bylo původně vyzařováno v ultrafialové oblasti. Zjistili, že hmotnost Earndela může být 40 až 500krát větší než hmotnost Slunce. Obsahuje také jen asi 10 procent těžších prvků nacházejících se na slunci.

Přesnější podrobnosti nejsou v tuto chvíli možné. Vědci ale naznačili, že k určení přesného typu hvězdy použijí Webbův dalekohled.

Na základě odhadované doby, po kterou Earndel byl, a přítomnosti alespoň některých těžších prvků můžeme říci, že nejde o jednu z prvních hvězd ve vesmíru. Ale během Webbova startu vědci poznamenali, že dalekohled by byl schopen zobrazit rané hvězdokupy, pokud by byl také dostatečně zobrazen.

V blízké budoucnosti o této zobrazovací technologii uslyšíme více.

Příroda2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04449-y (O DOI).