Kosmiczny Teleskop Hubble’a odkrył najbardziej odległą gwiazdę w historii

Astronomowie korzystający z teleskopu Hubble’a znaleźli najbardziej odległą gwiazdę, jaka kiedykolwiek została odkryta. Gorąca, niebieska gwiazda istniała już zaledwie 4,4 miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Odkrycie to dostarcza nowych informacji na temat powstawania i ewolucji gwiazd w młodym Wszechświecie, składników gromad galaktyk, a także na temat natury ciemnej materii.

Międzynarodowy zespół pod przewodnictwem Patricka Kelly’ego (University of Minnesota, USA), Jose Diego (Instituto de Física de Cantabria, Hiszpania) i Stevena Rodneya (University of South Carolina, USA) odkrył odległą gwiazdę w gromadzie galaktyk MACS J1149-2223 w kwietniu 2016 roku. Obserwacje z wykorzystaniem teleskopu Hubble’a były przeprowadzane w celu wykrycia i śledzenia wzmocnionego przez soczewkowanie grawitacyjne blasku supernowej “Refsdal”, kiedy nieoczekiwane źródło światła rozjaśniło się w tej samej galaktyce, w której znajdowała się supernowa.

Podobnie, jak w przypadku supernowej Refsdal, światło tej odległej gwiazdy powiększyło się, czyniąc ją widoczną dla Hubble’a. Gwiazda ta jest co najmniej 100 razy dalej niż kolejna, którą możemy studiować, z wyjątkiem eksplozji supernowych.

Zaobserwowane światło z nowo odkrytej gwiazdy, nazwanej Lensed Star 1 (LS1), zostało wyemitowane w chwili gdy Wszechświat posiadał 30% swojego obecnego wieku – około 4,4 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Wykrycie gwiazdy przez Hubble’a było możliwe tylko dlatego, że jej światło zostało powiększone 2000 razy.

Jak wyjaśniają naukowcy, gwiazda stała się na tyle jasna, że była widoczna dla Hubble’a dzięki zjawisku znanemu jako soczewkowanie grawitacyjne. Światło wyemitowane przez LS1 zostało powiększone nie tylko przez ogromna masę całej gromady galaktyk, ale także przez inny zwarty obiekt o masie około trzykrotnie większej od Słońca, znajdujący się poza wspominaną gromadą galaktyk; efekt znany jako mikrosoczewkowanie grawitacyjne.

Gwiazda LS1 w gromadzie galaktyk MACS j1149.5+223

Badacze informują, że odkrycie LS1 pozwala zgromadzić nowe spostrzeżenia na temat składników gromady galaktyk. Wiedzą, że mikrosoczewkowanie zostało spowodowane przez gwiazdę, gwiazdę neutronową lub czarną dziurę o masie gwiazdowej. LS1 pozwala zatem astronomom badać gwiazdy neutronowe i czarne dziury, które z pewnych powodów są niewidoczne i mogą oszacować, ile z tych ciemnych obiektów znajduje się w tej gromadzie galaktyk.

Ponieważ gromady galaktyk należą do największych i najbardziej masywnych struktur we Wszechświecie, poznanie ich dokładnej budowy zwiększa również naszą wiedzę na temat Wszechświata. Obejmuje to dodatkową wiedzę na temat ciemnej materii. Naukowcy podkreślają, że jeśli ciemna materia jest przynajmniej częściowo zbudowana ze stosunkowo pierwotnych czarnych dziur o niskiej masie około 30 krotnie cięższych niż słońce, jak ostatnio zaproponowano, powinniśmy być w stanie dostrzec to na krzywej światła LS1. Przeprowadzone obserwacje nie przemawiają jednak za tym modelem.

Po dokonaniu odkrycia, naukowcy ponownie wykorzystali teleskop Hubble’a i użyli go do pomiaru widma gwiazdy LS1. Na podstawie przeprowadzonych analiz astronomowie uważają, że LS1 jest supergigantem typu B2. Gwiazdy te charakteryzują się bardzo jasnym i niebieskim kolorem, oraz temperaturą powierzchni wahającą się od 11 000 do 14 000 stopni Celsjusza, co sprawia, że są ponad dwukrotnie gorętsze od Słońca.

Obserwacje z października 2016 roku niespodziewanie ujawniły drugi obraz gwiazdy. Naukowcy byli zaskoczeni, ponieważ również galaktyka, w której znajduje się gwiazda, mogła być oglądana dwukrotnie. Badacze zakładają, że światło z drugiego obrazu przez długi czas odbijało się od innego poruszającego się masywnego obiektu – w zasadzie ukrywającego przed nimi obraz. I dopiero, gdy obiekt masywny wyszedł poza linię wzroku, ukazał się drugi obraz gwiazdy.

Źródło: spacetelescope.org

Bartosz Mejer Administrator
Popularyzator sektora kosmicznego w Polsce. Udzielam się głównie na tematy załogowej eksploracji kosmosu, kolonizacji Marsa oraz nowinek astrofizycznych.
1