Telescopul spațial Hubble a doborât încă un record de observație: celebrul observator a găsit cea mai îndepărtată stea „obișnuită” observată vreodată, la o uimitoare nouă miliarde de ani lumină de Pământ - ceea ce înseamnă că oamenii de știință văd că au început să călătorească cel puțin 9 miliarde de ani în urmă. Prin comparație, vârsta universului este de aproximativ 13,8 miliarde de ani.
În mod normal, stelele care sunt departe sunt prea dificil de realizat individual; o galaxie sau o supernova (explozie de stele) este mult mai ușor de observat. Dar această stea particulară - clasificată ca o stea obișnuită, adică o stea pe secvența principală a evoluției care fuzionează hidrogenul în heliu - a ieșit la lumină datorită unei alinieri rare, au raportat cercetătorii într-un nou studiu. Când o stea de secvență principală încetează să ardă hidrogenul în miezul său, ea lasă secvența principală. Acest lucru duce la o serie de rezultate diferite pentru stele. De obicei, stele mai mari din secvența principală explodează în supernove, în timp ce stelele mai mici se prăbușesc în pitici albe.
Astronomii au găsit steaua, care este poreclită Icarus, prin lentile gravitaționale. Acest fenomen se referă la modul în care un grup masiv de galaxie sau un alt obiect poate îndoi lumina de la obiectele din spatele ei, făcând obiectele slabe mult mai strălucitoare din perspectiva Pământului. [În fotografii: lentile cosmice dezvăluie extinderea universului]
De obicei, acest proces de obiectivare poate mări obiectele de până la 50 de ori, dar astronomi au avut noroc aici: Noua stea a fost mărită de mai mult de 2.000 de ori, deoarece o stea trecea pe linia vizuală dintre Hubble și Icarus, au spus cercetătorii într-un comunicat de la Universitatea din California, Berkeley. Această rară strălucire a unei stele îndepărtate ar putea oferi o fereastră asupra evoluției stelelor în general, în special a celor extrem de luminoase, a spus echipa.
"Puteți vedea galaxii individuale acolo, dar această stea este de cel puțin 100 de ori mai departe decât următoarea stea individuală pe care o putem studia, cu excepția exploziilor de supernove", a declarat autorul studiului principal Patrick Kelly în declarație. Kelly a fost bursier postdoctoral la Universitatea din California, Berkeley când a lucrat la cercetare, dar este în prezent la facultatea de la Universitatea din Minnesota.
Icarus, cunoscut mai formal ca MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), a apărut în timp ce Kelly urmărea o supernova, numită SN Refsdal, pe care a descoperit-o în 2014. Supernova a fost descoperită folosind o lentilă gravitațională în constelația Leo; lentila a fost formată dintr-un cluster de galaxie cunoscut sub numele de MACS J1149 + 2223.
"Pentru prima dată, vedem o stea normală individuală - nu o supernova, nu o rafală de raze gamma, ci o singură stea stabilă - la o distanță de nouă miliarde de ani-lumină", a declarat co-autorul studiului Alex Filippenko , a spus un astronom în cadrul UC Berkeley. Aceste lentile sunt telescoape cosmice uimitoare ".
Echipa lui Kelly a examinat culorile provenite de la lumina lui Icarus și a descoperit că este un supergiant albastru. Acest tip de stea este mai masiv și mai mare decât soarele nostru, strălucind până la sute de mii de ori mai luminoase. Totuși, Icarus era atât de departe încât astronomii nu l-ar fi observat niciodată fără o lentilare puternică. Kelly a bănuit că steaua era mult mai mărită decât supernova - o ipoteză trasată ulterior prin modelare.
"Modelând lentila, ei [astronomii] au ajuns la concluzia că strălucirea aparentă imensă a lui Icarus a fost probabil cauzată de un efect unic al lentilelor gravitaționale", au declarat reprezentanții UC Berkeley. „În timp ce un obiectiv extins, precum un grup de galaxii, poate mări doar un obiect de fundal de până la 50 de ori, obiectele mai mici pot mări mult mai mult.
„O singură stea dintr-un obiectiv prim-plan, dacă este aliniată cu o stea de fundal, poate mări steaua de fundal de mii de ori”, au adăugat ei. "În acest caz, o stea despre dimensiunea soarelui nostru a trecut pe scurt direct prin linia de vedere dintre steaua îndepărtată Icarus și Hubble, sporind luminozitatea sa de peste 2.000 de ori."
Din fericire pentru astronomi, Icarus este bine plasat pentru mai multe dintre aceste alinieri. Pe măsură ce stelele din clusterul MACS J1149 + 2223 se mișcă, luminozitatea Icarus ar putea fi crescută de până la 10.000 de ori în timpul altor evenimente de lentilare. Astronomii ar putea fi capabili să surprindă mai multe dintre aceste evenimente rare, în general, dacă ar arăta în locația potrivită, a adăugat echipa.
"Există alinieri ca acest lucru peste tot, pe măsură ce stelele de fundal sau stelele din galaxiile cu lentile se mișcă, oferind posibilitatea studierii unor stele foarte îndepărtate care datează din universul timpuriu, la fel cum am folosit lentilele gravitaționale pentru a studia galaxiile îndepărtate", a spus Filippenko a spus în declarație. "Pentru acest tip de cercetare, natura ne-a furnizat un telescop mai mare decât putem construi."
Icarus a apărut în imaginile Hubble făcute între aprilie 2016 și aprilie 2017. O a doua stea a apărut în unele observații care ar putea fi fie o imagine în oglindă a lui Icarus, fie încă o stea fiind gravitativă.
Astronomii au de asemenea sondat materia întunecată - o substanță puțin înțeleasă care compune cea mai mare parte a universului - cu observații despre Icarus. Spre deosebire de cele afirmate de unele teorii anterioare, noile observații sugerează că materia întunecată nu este formată din găuri negre primordiale din grupele galaxiei.
Noua lucrare a fost detaliată astăzi (2 aprilie) în revista Nature Astronomy.
