С помощью телескопа Хаббл ученые обнаружили самую далекую звезду (возможно, даже двойную) из когда-либо открытых. На огромном расстоянии от нашей планеты было найдено массивное скопление галактик, создающее гравитационную линзу в пространстве-времени, благодаря которой исследователи смогли увидеть нечто действительно потрясающее: звездную систему из ранней Вселенной.
Официальное название этой системы – WHL0137-LS, однако астрономы прозвали ее Эарендель, что значит «утренняя звезда» на древнеанглийском. Эта система появилась всего через 900 миллионов лет после Большого взрыва, как говорят ученые. Свет от найденной звезды шел к нам 12,8 миллиарда лет, прежде чем телескоп Хаббл смог его обнаружить. Но даже это ему не удалось бы без удачного стечения обстоятельств и гравитационной линзы, которая смогла увеличить изображение хотя бы до едва различимого крошечного пятна. Эарендель старше Солнца на 8,2 миллиарда лет и более чем на 12 млрд лет старше первых животных на Земле.
Даже на фоне самых древних из обнаруженных звезд Эарендель умудряется выделяться. Предыдущая звезда, удерживавшая этот рекорд, – Икар. Ее возраст составляет всего 9,4 млрд лет. Даже все найденные ранее сверхновые, которые гораздо легче обнаружить из-за их высочайшей яркости, намного моложе Эаренделя.
Как была обнаружена самая далекая от нас звезда?
Эта звезда находится в галактике «дуга Восход», которая названа так из-за того самого эффекта гравитационной линзы, похожей на линзу в вашем фотоаппарате. С его помощью Хаббл смог рассмотреть самые дальние объекты и сделать это впечатляющее открытие.
Как поясняет один из исследователей проекта астроном Брайан Уэлч, при взгляде со стороны на эту галактику она принимает вытянутую полукруглую форму из-за упомянутого выше эффекта, достигнутого с помощью сверхскопления галактик, расположенного перед ней по отношению к нам.
Ученые не ставили перед собой цель увидеть самые далекие звезды. Как говорит сам Уэлч, он практически случайно увидел Эаренделя, изучая ту самую линзу. Эффект гравитационного линзирования работает по принципу линзы в объективе. Он способен искажать и искривлять изображение так, чтобы визуально приблизить или отдалить его. Но, в отличие от того же увеличительного стекла, приближающего картинку строго в центре круговой формы, гравитационные линзы работают чуть сложнее – у них есть отдельные области, в которых увеличение работает сильнее всего и наоборот слабее.
Гравитационные линзы похожи на увеличительные стекла, но принцип их работы немного сложнее.
Наибольшее увеличение в гравитационной линзе приходится на «критическую кривую» – линию, проходящую через нее. Все объекты, которые можно увидеть сквозь линзу, отражаются на этой кривой и таким самым появляются в «кадре» несколько раз. И чем они к ней ближе, тем лучше их можно рассмотреть.
Уэлч моделировал этот эффект линзирования, чтобы измерить увеличение дуги Восход. И на всех созданных им моделях была одна единственная яркая точка, через которую проходит критическая кривая. Так он понял, что эта крохотная точка на самом деле увеличена в огромное количество раз.
То, что это какой-то объект уже не оставалось сомнений. Причем объект настолько маленький, что даже Хаббл не увидел ее двойное отражение, а идентифицировал как цельное маленькое пятнышко. Так как это пятно находилось прямо на критической кривой, это означало, что чем бы оно ни было, это что-то было увеличено примерно от одной до сорока тысяч раз, прежде чем Хаббл смог его уловить. И даже несмотря на то, что на изображении с телескопа объект был чрезвычайно мал, на самом деле, в масштабах галактики, он был еще меньше. Это натолкнуло Уэлча на мысль о том, что данный объект не может быть отдельной галактикой или скоплением. Данный источник света слишком мал для такого, поэтому этот объект однозначно является звездой (или двойной звездой).
Что даст нам открытие Эаренделя?
Уэлч вместе со своими коллегами более трех лет изучали эту звезду на снимках Хаббла, чтобы удостовериться в том, что это реальный объект, а не какой-нибудь световой эффект. И это время, по словам ученого, было потрачено не зря, потому что такое открытие может дать нам много новой информации о Вселенной.
Он говорит, что, наблюдая за такими далекими объектами, мы буквально смотрим в прошлое Вселенной, видим, какой она была миллиарды лет назад. Можем узнать, как тогда выглядели галактики и рассмотреть самые первые поколения звезд.
Глядя на самые далекие от нас объекты, мы смотрим в прошлое Вселенной и можем узнать, какой она была миллиарды лет назад.
Звезды – главные заводы по производству тяжелых элементов в космосе. Они берут более легкие атомы, такие как водород и гелий, и путем ядерного синтеза создают из них более тяжелые – углерод, кислород, даже железо. Эарендель интересен тем, что, будучи ранней звездой, он отличается от тех, чтобы образованы гораздо позже, ведь во времена его формирования во Вселенной было очень мало атомов тяжелее гелия.
Так как Хаббл уже готовится уйти на заслуженный отдых, его место в дальнейшем изучении Вселенной займет телескоп Джеймс Уэбб, запущенный в работу в конце прошлого года. Он обладает более качественной оптикой, которая поможет не только подтвердить звание Эаренделя как звезды, а не скопления, но и найти новые светила первых поколений. Также с помощью Уэбба ученые надеются доподлинно определить, является ли звезда одиночной или двойной, а также изучить ее характеристики.
