Hubbleov vesmírny teleskop zaznamenal najstaršiu a najvzdialenejšiu známu hviezdu

Svetlo hviezd, jasné hviezdy, ako ďaleko vidíš dnes večer.

Astronómovia v stredu oznámili objav najvzdialenejšej a vôbec prvej pozorovanej hviezdy, bodky svetla, ktorá žiarila pred 12,9 miliardami rokov alebo len 900 miliónov rokov po Veľkom tresku, ktorý dal vznik vesmíru.

To znamená, že svetlo z hviezdy prejde na Zem 12,9 miliardy svetelných rokov.

bolo súčasťou úsilia o využitie vyhľadávania Hubblov vesmírny teleskop Objaviť niektoré z najvzdialenejších a najstarších galaxií vo vesmíre. Šťastnou zhodou okolností sa astronómom podarilo rozlúštiť jediný hviezdny systém v jednej z týchto galaxií.

„Bolo to neočakávané prekvapenie, keď som našiel niečo také malé,“ povedal Brian Welch, postgraduálny študent Univerzity Johnsa Hopkinsa v Baltimore. Článok publikovaný v stredu v časopise Nature, ktorý opisuje objav,

Vzdialené objekty sú zvyčajne veľmi rozmazané. ale Einsteinova teória všeobecnej relativity, ktorá vysvetľuje, ako gravitácia ohýba priestor, poskytuje jednoduché riešenie. Masívna kopa galaxií dostatočne blízko k nám môže pôsobiť ako šošovka, ktorá zväčšuje svetlo zo vzdialenejších hviezd a galaxií za ňou.

Prieskum pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu skúma 41 zhlukov galaxií. „Keď sa pozriete na množstvo skutočne masívnych zhlukov galaxií, je veľká šanca, že za nimi nájdete nejaké veľmi zväčšené objekty,“ povedal Welch.

Kopa galaxií zvyčajne zväčšuje až 10-krát jasnosť objektu za ňou, povedal Welch.

Svetlo však nie je zväčšené rovnomerne. Vlny v časopriestore môžu vytvárať svetlé body, rovnako ako vlny na hladine bazéna vytvárajú vzory svetlých bodov na dne bazéna. Pri skúmaní jednej z veľkých vzdialených galaxií astronómovia zistili, že bod svetla bol zoradený s vlnou a jeho jasnosť sa zvýšila tisíckrát alebo viac.

„Galaxia sa rozprestiera v tomto dlhom oblúku v tvare polmesiaca,“ povedal pán Welch. „A potom je hviezda len jednou súčasťou toho.“

Pretože sa vesmír rozpína, vzdialenejšie objekty sa vzďaľujú rýchlejšie. Posúva frekvenciu svetla smerom k dlhším vlnovým dĺžkam. Astronómovia nazývajú červený posun 6,2 v blízkosti hviezdy, ktorú pozoroval pán Welch a jeho kolegovia, čo je oveľa viac ako predchádzajúci držiteľ rekordu pre najvzdialenejšiu jedinú hviezdu. Táto hviezda, hlásená v roku 2018, mala červený posun 1,5, keď bol vesmír starý asi štyri miliardy rokov.

Novú hviezdu vedci prezývali Arendelle – staroanglicky „ranná hviezda“. Ak ide o osamelú hviezdu, astronómovia odhadujú, že ide o masívnu hviezdu – asi 50-násobok hmotnosti nášho Slnka. Môže to byť aj systém dvoch alebo viacerých drôtov.

Zarovnanie Earendaal a kopy galaxií zostane na mieste roky, takže Earendaal bude cieľom počas prvého roka novozačatých pozorovaní. Vesmírny teleskop Jamesa WebbaKtorý má väčšie zrkadlo ako Hubbleov teleskop a zbiera svetlo na dlhých infračervených vlnových dĺžkach.

Webbove pozorovania budú schopné merať jas v celom spektre vlnových dĺžok. To pomôže astronómom určiť teplotu hviezdy. „Naozaj potrebujeme toto spektrum, aby sme mohli s absolútnou istotou povedať, že ide o hviezdu, ktorá sa nepodobá žiadnemu inému druhu objektu,“ povedal Welch.

Neskôr by podrobnejšie pozorovania Webba mohli identifikovať Arendellovu štruktúru, povedal Welch. Veľký tresk vyprodukoval len najľahšie prvky ako vodík a hélium. Očakáva sa teda, že skoré hviezdy budú mať nízke koncentrácie ťažkých prvkov, ktoré vznikli fúznymi reakciami vo vnútri hviezd a výbuchmi umierajúcich hviezd. Súčasná hypotéza hovorí, že väčšina raných hviezd by mala byť masívna a jasná, s menej ťažkými prvkami.

„Vyzerá to, že je veľmi horúci a veľmi masívny,“ povedal Steven Finkelstein, astronóm z Texaskej univerzity v Austine, ktorý sa na výskume nezúčastnil.

Napriek tomu by táto jedna hviezda sama osebe nestačila na preukázanie prípadu masívnych hviezd v ranom vesmíre. „Ale určite to podporuje,“ povedal Dr Finkelstein. „Ak sa začnete budovať vo veľkých množstvách a mnohé z nich sa zdajú byť veľmi hmotné, dôkazy budú čoraz silnejšie, že hmotnejšie hviezdy sú vo vzdialenom vesmíre normou.“

Teleskop Webb by mal byť tiež schopný nájsť ďalšie vzdialené zväčšené hviezdy, ako je Arendelle, aj keď sa ešte len uvidí, koľko z nich je zhodou okolností zoradených s gravitačnou šošovkou. Môže tiež vidieť niektoré hviezdy v červenom posune medzi 10 a 20, čo zodpovedá obdobiu medzi 100 miliónmi až 500 miliónmi rokov po Veľkom tresku.

„Čo je práve v tomto okne, keď si myslíme, že sa tvoria prvé hviezdy,“ povedal Dr Finkelstein.