Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content

Рекорд побит: телескоп NASA «Хаббл» обнаружил свет звезды, появившейся почти 13 млрд лет назад

Фото: Из NASA, Twitter и открытых источников
Видео: NASA

Космический телескоп NASA «Хаббл» установил необычный новый эталон: обнаружил свет звезды, которая существовала в течение первого миллиарда лет после рождения Вселенной во время Большого взрыва — самой далекой отдельной звезды, когда-либо наблюдаемой на сегодняшний день. Об этом говорится на сайте национального космического ведомства США.

Находка представляет собой огромный скачок во времени по сравнению с предыдущим рекордсменом — звездой, обнаруженной телескопом в 2018 году. Эта звезда существовала, когда Вселенной было около 4 миллиардов лет, или 30 процентов от ее нынешнего возраста, в то время, которое астрономы называют «красным смещением 1,5». Ученые используют слово «красное смещение», потому что по мере расширения Вселенной свет от удаленных объектов растягивается или смещается в сторону более длинных и красных длин волн, по мере движения к нам.

Недавно обнаруженная звезда находится так далеко, что ее свету понадобилось 12,9 миллиардов лет, чтобы достичь Земли, и она видится нам такой, какой она была, когда возраст Вселенной составлял всего 7 процентов от нынешнего, при красном смещении 6,2. Мельчайшие объекты, ранее замеченные на таком большом расстоянии, — это скопления звезд, встроенные в ранние галактики.

— Сначала мы почти не поверили, она была намного дальше, чем предыдущая самая дальняя звезда с самым большим красным смещением, — сказал астроном Брайан Уэлч из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, ведущий автор статьи, описывающей открытие, которое опубликовано 30 марта в журнале Nature. Открытие было сделано на основе данных, собранных в рамках программы «Хаббла» RELICS (Обзор кластера реионизационных линз), которую возглавляет соавтор Дэн Коу из Научного института космического телескопа (STScI), также в Балтиморе.

Обычно на таких расстояниях целые галактики выглядят как маленькие пятна, в которых свет от миллионов звезд смешивается. Галактика, в которой находится эта звезда, была увеличена и искажена гравитационным линзированием в виде длинного полумесяца, который мы назвали дугой восхода солнца.

На этом детальном изображении показано положение звезды Earendel вдоль пространственно-временной ряби (пунктирная линия), что увеличивает ее и позволяет обнаружить звезду на столь большом расстоянии — почти 13 миллиардов световых лет. Также указано скопление звезд, которое зеркально отражено по обе стороны от линии увеличения. Искажение и увеличение создаются массой огромного галактического скопления, расположенного между телескопом «Хаббл» и Earendel. Масса скопления галактик настолько велика, что искажает ткань пространства, и смотреть сквозь это пространство все равно, что смотреть в увеличительное стекло — вдоль края стекла или линзы внешний вид вещей на другой стороне искажается и увеличивается.

«Хаббл» также является рекордсменом по космическому расстоянию для галактики. Его свету потребовалось 13,4 миллиарда лет, чтобы достичь Земли.

Подробно изучив галактику, Уэлч определил, что одной из ее особенностей является чрезвычайно увеличенная звезда, которую он назвал Earendel, что означает «утренняя звезда» на староанглийском языке. Открытие обещает открыть неизведанную эру очень раннего звездообразования.

Earendel существовала так давно, что, возможно, у него не было всего того же сырья, что и у звезд вокруг нас сегодня. Изучение этой звезды станет окном в эпоху вселенной, с которой мы не знакомы, но которая привела ко всему, что мы знаем. Как будто мы читали действительно интересную книгу, но мы начали со второй главы, и теперь у нас будет возможность увидеть, как все начиналось.

Когда звезды сойдутся

По оценкам исследовательской группы, Earendel как минимум в 50 раз больше массы нашего Солнца и в миллионы раз ярче, соперничая с самыми массивными известными звездами. Но даже такую ​​яркую звезду с очень большой массой было бы невозможно увидеть на таком большом расстоянии без помощи естественного увеличения огромного скопления галактик, находящегося между нами и Earendel. Масса скопления галактик искажает ткань пространства, создавая мощное естественное увеличительное стекло, которое искажает и сильно усиливает свет от удаленных объектов за ним.

Благодаря редкому совпадению с увеличивающимся скоплением галактик звезда Earendel появляется прямо или очень близко к ряби в космической ткани. Эта рябь, определяемая в оптике как «каустика», обеспечивает максимальное увеличение и осветление. Эффект аналогичен волнистой поверхности бассейна, создающей узоры яркого света на дне бассейна в солнечный день. Рябь на поверхности действует как линза и максимально фокусирует солнечный свет на дне бассейна.

«Каустика» заставляет звезду Earendel высовываться из общего свечения своей родной галактики. Ее яркость увеличивается в тысячу и более раз. На данный момент астрономы не могут определить, является ли Earendel двойной звездой, хотя у большинства массивных звезд есть по крайней мере одна меньшая звезда-компаньон.

Телескоп имени Джеймса Уэбба

Астрономы ожидают, что Earendel останется сильно увеличенной на долгие годы. Его будет наблюдать космический телескоп NASA имени Джеймса Уэбба. Высокая чувствительность данного телескопа к инфракрасному свету необходима, чтобы больше узнать об Earendel, потому что ее свет растянут (красное смещение) в более длинные инфракрасные волны из-за расширения Вселенной.

С телескопом имени Джеймса Уэбба мы планируем подтвердить, что Earendel действительно является звездой, а также измерить ее яркость и температуру. Эти детали сузят круг ее типов и стадий звездного жизненного цикла. Мы также ожидаем, что в галактике Sunrise Arc отсутствуют тяжелые элементы, которые образуются в последующих поколениях звезд. Это предполагает, что Earendel — редкая, массивная звезда с низким содержанием металлов.

Состав Earendel будет представлять большой интерес для астрономов, потому что он сформировался до того, как Вселенная была заполнена тяжелыми элементами, произведенными последовательными поколениями массивных звезд. Если последующие исследования обнаружат, что Earendel состоит только из первичного водорода и гелия, это станет первым доказательством существования легендарных звезд населения III, которые, как предполагается, являются самыми первыми звездами, родившимися после Большого взрыва. Хотя вероятность мала, Уэлч признает, что она все равно заманчива.

С таким телескопом мы можем видеть звезды даже дальше, чем Earendel, что было бы невероятно интересно. Мы пойдем так далеко назад, как только сможем. Я бы хотел, чтобы мы побили рекорд дальности Earendel.

Космический телескоп «Хаббл» — проект международного сотрудничества NASA и ЕКА (Европейское космическое агентство). Центр космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд, управляет телескопом. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные операции «Хаббла». STScI управляется для NASA Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии в Вашингтоне, округ Колумбия.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал Минская правда|MLYN.by, чтобы не пропустить самые актуальные новости!