Технології для дослідження та спостереження за Всесвітом стають дедалі просунутішими. Настільки, що Браян Велч та його команда дослідників зробили новаторське відкриття за допомогою космічного телескопа «Габбл». Вони знайшли зірку під назвою WHL0137-LS, яку прозвали Ірендел . Її світлу знадобилося майже 13.000 мільярдів років, щоб дійти до нас, і ми спостерігаємо її з того часу, коли Всесвіт мав лише 7% від свого нинішнього віку.
Відкриття Еаренделя
Вражає знайти одну зірку на такій відстані, але це можливо завдяки спотворенню простору-часу, що описується загальною теорією відносності. Хаббл застосував хитрий трюк, щоб скористатися цим явищем. Світло від Еаренделя посилювалося гравітацією масивного скупчення галактик під назвою WHL0137-08, яке знаходиться між нами та зіркою. Цей ефект гравітаційного лінзування дозволив нам спостерігати цю одиночну зірку.
У 2016 році галактику WHL0137-zD1 вперше спостерігали за допомогою програми RELICS, яка досліджує лінзування скупчень, і її спотворену форму пояснили гравітаційним тяжінням скупчення. Ця ж галактика знову привернула увагу Хаббла у 2019 році. Гравітаційне лінзування, яке створило це витягнуте зображення, є найбільш масштабним спостережуваним, охоплюючи 15 кутових секунд, і завдяки якому галактика отримала прізвисько «дуга світанку».
Програма RELICS вивчила 41 кластер, у тому числі WHL0137-08, зображення якого було зроблено камерами Hubble ACS і WFC3. Скупчення здатне збільшувати об’єкти за межами галактик, наприклад зірки, і дві видимі плями на фоні зображення Еаренделя відповідають тому самому зоряному скупченню. Застосування числових моделей до зображення Еаренделя полегшило точне визначення збільшення зірки, яке, як вважають, становить від тисячі до сорока тисяч.
Оцінки про зірку Еарендель
На жаль, неможливо точно виміряти розмір зірки з такої великої відстані, хоча його можна оцінити як менше 2,3 світлових років . Ця оцінка може здатися недоречною, оскільки зірки такого масивного розміру невідомі, але вона підтверджує, що ми маємо справу з однією зіркою, а не із зоряним скупченням, хоча це може бути подвійна або потрійна зоряна система.
Абсолютна величина ультрафіолетового світла дозволила нам зробити висновок, що Еарендел має масу понад 50 сонячних мас, але немає можливості покращити цю оцінку. Його маса, ймовірно, в десятки або сотні разів перевищує масу нашої власної зірки, причому найімовірніший діапазон знаходиться від 50 до 100 сонячних мас.
Після аналізу його характеристик протягом трьох з половиною років можна зробити висновок, що це явище не є тимчасовим. Хоча його склад не досліджувався, вважається, що Еарендел народився на ранніх стадіях розвитку Всесвіту, що свідчить про те, що він складається переважно з водню та гелію. Однак його вік вказує на те, що він не належить до першого покоління зірок, відомого як Популяція III. Відкриття Еарендела, найвіддаленішої відомої зірки, перевершує відкриття Ікара, який був знайдений у 2018 році і якому, як вважається, чотири мільярди років. Ікар спостерігається за допомогою ефектів гравітаційного лінзування, але новий космічний телескоп імені Джеймса Вебба пропонує потенціал для визначення спектрального типу Еарендела та того, чи є він подвійною чи кратною зоряною системою. Різниця між двома відкриттями є суттєвою.
Важливість відкриття
Важливість цього відкриття полягає в його ширшій перспективі, а не в його ізольованому характері. Коли ми хочемо дізнатися про стародавні цивілізації, ми досліджуємо залишки, які вони залишили після себе. Вивчаючи ці залишки, ми можемо дізнатися про їхній спосіб життя. Так само, на неосяжних просторах Всесвіту залишки зірок виступають у ролі залишків стародавньої цивілізації.
Зірки проходять життєвий цикл, від народження до еволюції та кінцевої смерті, залишаючи осад. Такі зірки, як Сонце, стають білими карликами, тоді як найбільш масивні стають нейтронними зірками, а наймасивніші стають чорними дірами, які є ядром, де відбуваються реакції. Зрештою, те, що залишилося від зірки, — ядерна матерія. Тому ми можемо порівняти нейтронні зірки, білі карлики та чорні діри з муміями Всесвіту.
Ця аналогія дозволяє нам зробити висновок, що якщо ми зустрічаємо один із цих об’єктів, то колись це була зірка певної маси, яка існувала протягом певного періоду часу. Еволюція пропонує нам таке розуміння. Відкривши таку зірку, ми відкриємо вікно в минуле. Це відкриття є важливим, оскільки воно дозволяє нам не лише визнати існування цивілізації, але й відчути її в її часі. Спостерігаючи за Всесвітом, ми можемо побачити принаймні одну зірку з того часу, коли вона була молодим космосом, у віці 900 мільйонів років.
Інші майбутні відкриття
Як ми вже згадували раніше у статті, технології спостереження за космосом стрімко розвиваються та просуваються вперед стрімкими темпами. Це змушує нас задуматися, яких відкриттів ми можемо очікувати в майбутньому. Космічний телескоп Джеймса Вебба може бути використаний не лише для виявлення цих зірок, але й для отримання їхніх спектрів. Роблячи це, ми можемо краще зрозуміти зоряну астрофізику . Ці ранні зірки, відомі як зірки Популяції III, сформувалися в часи обмежених ресурсів.
На ранніх стадіях розвитку Всесвіту перші зірки складалися переважно з водню та гелію зі слідами інших елементів. Ці зірки ще не вибухнули, і жодного забруднення іншими елементами, утвореними в результаті термоядерного синтезу, не відбулося. Однак, коли ці зірки нарешті вибухнули, очікувалося, що вони будуть набагато масивнішими, ніж те, що спостерігається зараз. Спостереження за характеристиками цих ранніх зірок має першорядне значення, оскільки воно підтверджує наше теоретичне розуміння раннього Всесвіту.
Це відповідає головній меті Хаббла, яка полягала в тому, щоб наше розуміння фізичних законів і космосу відповідало тому, що ми насправді спостерігаємо.
Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про зірку та Еарендель та їхні характеристики.