Hubbleov vesmírny ďalekohľad prelomil ďalší pozorovací záznam: Slávne observatórium našlo najďalej vzdialenejšiu „obyčajnú“ hviezdu, akú kedy bola pozorovaná, v ohromujúcich 9 miliárd svetelných rokov od Zeme - čo znamená, že vedci v oblasti svetla začali cestovať najmenej 9 miliárd rokov. pred. Na porovnanie, vek vesmíru je zhruba 13,8 miliárd rokov.
Hviezdy, ktoré sú ďaleko, sú zvyčajne príliš ťažké rozoznať jednotlivo; galaxia alebo supernova (výbuch hviezd) je oveľa ľahšie vidieť. Táto zvláštna hviezda - klasifikovaná ako obyčajná hviezda, čo znamená hviezdu v hlavnej sekvencii evolúcie, ktorá spája vodík do hélia - vyšla najavo vďaka zriedkavému usporiadaniu, uviedli vedci v novej štúdii. Keď hviezda hlavnej sekvencie prestane spaľovať vodík vo svojom jadre, opúšťa hlavnú sekvenciu. To vedie k rôznym výsledkom pre hviezdy. Väčšie hviezdy mimo hlavnej sekvencie zvyčajne vybuchnú do supernov, zatiaľ čo menšie hviezdy sa zhroutia na biele trpaslíky.
Astronómovia našli pomocou gravitačnej šošovky hviezdu, ktorá sa volá prezývaný Icarus. Tento jav sa týka toho, ako masívny galaktický klaster alebo iný objekt môže ohýbať svetlo z predmetov za ním, čo spôsobuje, že dimélové objekty sú oveľa jasnejšie z perspektívy Zeme. [Na fotografiách: Kozmické šošovky odhaľujú rozšírenie vesmíru]
Tento proces šošoviek môže zväčšiť objekty až 50-krát, ale astronómovia tu mali šťastie: Novoobjavená hviezda bola zväčšená viac ako 2 000-krát, pretože hviezda krátko prechádzala cez priamku medzi Hubbleom a Icarusom, uviedli vedci vo vyhlásení. z Kalifornskej univerzity v Berkeley. Tento zriedkavý pohľad na vzdialenú hviezdu by mohol poskytnúť prehľad o tom, ako sa hviezdy vo všeobecnosti vyvíjajú, najmä tie, ktoré sú mimoriadne svetelné, uviedol tím.
„Vidíte tam jednotlivé galaxie, ale táto hviezda je najmenej 100-krát ďalej ako ďalšia samostatná hviezda, ktorú môžeme študovať, s výnimkou výbuchov supernovy,“ uviedol vo vyhlásení hlavný vedúci štúdie Patrick Kelly. Kelly bol postgraduálnym učencom na Kalifornskej univerzite v Berkeley, keď pracoval na výskume, ale v súčasnosti je na fakulte na University of Minnesota.
Icarus, známy formálnejšie ako MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), sa objavil, keď Kelly sledoval supernovu s názvom SN Refsdal, ktorú objavil v roku 2014. Supernova bola objavená pomocou gravitačnej šošovky v súhvezdí Lev; šošovka bola vytvorená zoskupením galaxií známych ako MACS J1149 + 2223.
„Prvýkrát sme sa stretli s individuálnou normálnou hviezdou - nie supernovovou, nie výbuchom gama lúčov, ale jednou stabilnou hviezdou - vo vzdialenosti deväť miliárd svetelných rokov,“ spoluautor štúdie Alex Filippenko , astronóm UC Berkeley, uviedol v tom istom vyhlásení. Tieto šošovky sú úžasné kozmické teleskopy. ““
Kellyho tím skúmal farby pochádzajúce z Icarusovho svetla a zistil, že to bol modrý supergiant. Táto hviezda je mohutnejšia a väčšia ako naše slnko a svieti stokrát tisíckrát jasnejšie. Icarus bol stále tak ďaleko, že by ho astronómovia nikdy nevideli bez silného objektívu. Kelly predpokladala, že hviezda bola oveľa väčšia ako supernova - hypotéza sa neskôr potvrdila modelovaním.
„Modelovaním šošovky [astronómovia] dospeli k záveru, že obrovské zjavné rozjasnenie Icarusu bolo pravdepodobne spôsobené jedinečným účinkom gravitačných šošoviek,“ uviedli predstavitelia UC Berkeley. „Zatiaľ čo rozšírená šošovka, podobne ako klaster galaxií, dokáže zväčšiť iba objekt pozadia až 50-krát, menšie objekty môžu zväčšovať oveľa viac.
„Jedna hviezda v šošovke v popredí, ak je presne zarovnaná s hviezdou v pozadí, môže hviezdu v pozadí zväčšiť tisíckrát,“ dodali. „V tomto prípade hviezda o veľkosti nášho slnka krátko prešla priamo cez priamku medzi vzdialenou hviezdou Icarus a Hubbleom, čím zvýšila jej jas viac ako 2 000-krát.“
Našťastie pre astronómov je Icarus v dobrej pozícii pre viac z týchto zarovnaní. Keď sa hviezdy v klastri MACS J1149 + 2223 pohybujú, jas Ikarusu by sa mohol počas ďalších šošovkových udalostí zvýšiť až 10 000 krát. Astronómovia by mohli byť schopní zachytiť viac týchto zriedkavých udalostí všeobecne, ak sa pozerajú na správnom mieste, dodal tím.
„Sú všade podobné zarovnania, keď sa hviezdy v pozadí alebo hviezdy v šošovkových galaxiách pohybujú, čo ponúka možnosť študovať veľmi vzdialené hviezdy z raného vesmíru, rovnako ako my používame gravitačné šošovky na štúdium vzdialených galaxií,“ Filippenko uviedol vo vyhlásení. „Pre tento typ výskumu nám príroda poskytla väčší ďalekohľad, ako by sme mohli postaviť.“
Icarus sa objavil na snímkach Hubbleovho teleskopu nasnímaných medzi aprílom 2016 a aprílom 2017. V niektorých pozorovaniach sa objavila druhá hviezda, ktorá mohla byť buď zrkadlovým obrazom Ikarusa alebo ďalšou hviezdou gravitačne šošovkou.
Astronómovia tiež skúmali temnú hmotu - málo pochopenú látku, ktorá tvorí väčšinu vesmíru - s pozorovaniami Ikarusa. Na rozdiel od toho, čo uviedli niektoré predchádzajúce teórie, nové pozorovania naznačujú, že temná hmota sa nevytvára z pravekých čiernych dier v klastroch galaxií.
Nová práca bola podrobne opísaná dnes (2. apríla) v časopise Nature Astronomy.
