Космічний телескоп Хаббл побив ще один рекорд спостереження: знаменита обсерваторія знайшла найвіддаленішу "звичайну" зірку, яку коли-небудь спостерігали, на приголомшливих 9 мільярдів світлових років від Землі - це означає, що вчені світла почали подорожувати принаймні 9 мільярдів років тому. Для порівняння, вік Всесвіту становить приблизно 13,8 мільярда років.
Зазвичай зірок, які знаходяться далеко, занадто складно розібрати окремо; галактику чи наднову (вибух зірки) помітити набагато простіше. Але ця конкретна зірка - класифікована як звичайна зірка, що означає зірку, в основній послідовності еволюції, яка зливає водень у гелій - з'явилася на світ завдяки рідкісному вирівнюванню, повідомили дослідники в новому дослідженні. Коли зірка головної послідовності перестає спалювати водень у своїй основі, вона залишає основну послідовність. Це призводить до різноманітних результатів для зірок. Зазвичай більші зірки від основної послідовності вибухають у наднови, тоді як менші зірки обвалюються на білих карликів.
Астрономи виявили зірку, яку прозвали Ікар, за допомогою гравітаційного лінзування. Це явище стосується того, як масивний скупчення галактик чи інший об'єкт може відгинати світло від об'єктів, що знаходяться за ним, роблячи тьмяні об'єкти набагато яскравішими з точки зору Землі. [На фотографіях: Космічні лінзи виявляють розширення Всесвіту]
Зазвичай цей процес лінзування може збільшувати об'єкти до 50 разів, але астрономам тут пощастило: новоявлена зірка була збільшена більш ніж у 2000 разів, тому що зірка ненадовго проходила по лінії зору між Хабблом та Ікаром, повідомляють дослідники у заяві з Каліфорнійського університету, Берклі. Цей рідкісний огляд далекої зірки може дати уявлення про те, як взагалі розвиваються зірки, особливо ті, які надзвичайно світяться, сказала команда.
"Ви можете бачити окремі галактики там, але ця зірка знаходиться щонайменше в 100 разів далі, ніж наступна окрема зірка, яку ми можемо вивчати, за винятком вибухів наднової", - заявив у заяві провідний автор дослідження Патрік Келлі. Келлі був докторантом Каліфорнійського університету в Берклі, коли працював над дослідженнями, але в даний час працює на факультеті університету Міннесоти.
Ікар, більш відомий як MACS J1149 «Лінзована зірка 1» (LS1), з'явився, коли Келлі слідкував за надновою під назвою SN Refsdal, яку він виявив у 2014 році. Наднову було виявлено за допомогою гравітаційної лінзи в сузір'ї Лева; лінза утворена галактичним скупченням, відомим як MACS J1149 + 2223.
"Вперше ми бачимо окрему нормальну зірку - не наднову, не вибух гамма-випромінювання, а єдину стабільну зірку - на відстані дев'яти мільярдів світлових років", - співавтор дослідження Олексій Філіпенко , астроном з UC Berkeley, йдеться в тому самому заяві. Ці лінзи - дивовижні космічні телескопи ".
Команда Келлі вивчила кольори, що надходять від світла Ікара, і виявила, що це синій надгігант. Цей вид зірки є більш масивним і більшим за наше сонце, сяючи в сотні тисяч разів яскравіше. Все-таки Ікар був настільки далеко, що астрономи ніколи не помітили б його без потужних лінз. Келлі підозрював, що зірка була набагато більше, ніж наднова - пізніше гіпотеза з'явилася моделюванням.
"Моделюючи лінзу, вони [астрономи] дійшли висновку, що надзвичайне явне освітлення Ікара, ймовірно, було викликане унікальним ефектом гравітаційного лінзування", - заявили представники UC Berkeley. "У той час як розширений об'єктив, як кластер галактики, може збільшувати лише фоновий об'єкт до 50 разів, менші об'єкти можуть збільшувати набагато більше.
"Одинарна зірка в лінзі переднього плану, якщо точно вирівняна з фоновою зіркою, може збільшити фонову зірку тисячі разів", - додали вони. "У цьому випадку зірка приблизно розміром нашого Сонця ненадовго пройшла прямо через лінію зору між далекою зіркою Ікар і Хаббл, підвищивши її яскравість більш ніж у 2000 разів".
На щастя для астрономів, Ікар чудово підходить для більшості цих вирівнювань. По мірі того, як зірки в кластері MACS J1149 + 2223 рухаються навколо, яскравість Ікара може бути збільшена в 10 000 разів під час інших подій лінзи. Команда додала команді астрономів, можливо, зможе впіймати більше цих рідкісних подій загалом, якщо вони шукатимуть у потрібному місці.
"У нас є подібні вирівнювання всюди, коли фонові зірки або зірки в лінзуючих галактиках рухаються навколо, пропонуючи можливість вивчення дуже віддалених зірок, що датуються з раннього Всесвіту, так само, як ми використовували гравітаційне лінзування для вивчення далеких галактик", - Філіпенко сказано в заяві. "Для цього типу досліджень природа забезпечила нам більший телескоп, ніж ми можемо побудувати".
Ікар виявився на знімках Хаббла, зроблених у квітні 2016 року по квітні 2017 року. У деяких спостереженнях з’явилася друга зірка, яка могла бути або дзеркальним зображенням Ікара, або ще однією зіркою, що тяжіє гравітаційно.
Астрономи також досліджували темну речовину - малозрозумілу речовину, яка складає більшу частину Всесвіту - за допомогою спостережень Ікара. На відміну від заявлених у попередніх теоріях, нові спостереження свідчать, що темна матерія не складається з первинних чорних дір усередині кластерів галактики.
Нова робота була детально розказана сьогодні (2 квітня) у журналі Nature Astronomy.
