Виявлення надзвичайно далеких зірок або найближчих за часом до Великого вибуху може дати уявлення про перші кілька розділів історії нашого Всесвіту. У 2022 році космічний телескоп “Габбл” побив власний рекорд і виявив найвіддаленішу зірку. Ця зірка, що отримала назву Earendel, випромінювала своє світло протягом першого мільярда років існування Всесвіту.
Однак виявлення та підтвердження відстані зірки – це лише початок. Саме тут на допомогу приходить космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба. Початкові спостереження Вебба за Earendel дали уявлення про тип зорі та навіть про галактику, що оточує зорю. Майбутній аналіз спектроскопічних спостережень Earendel та її галактики-господаря, Дуги Сонця, також може дати інформацію про яскравість, температуру та склад.
Космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба продовжив спостереження космічного телескопа “Габбл” за найвіддаленішою зіркою, коли-небудь виявленою в дуже далекому Всесвіті, протягом першого мільярда років після Великого вибуху. Інструмент NIRCam (камера ближнього інфрачервоного діапазону) Вебба виявив, що це масивна зоря типу В, яка більш ніж удвічі гарячіша за наше Сонце і приблизно в мільйон разів яскравіша.
Зірка, яку дослідницька група назвала Earendel, розташована в галактиці Дуги Сонця і була виявлена лише завдяки поєднанню людських технологій і природи за допомогою ефекту, який називається гравітаційним лінзуванням. І Хаббл, і Вебб змогли виявити Earendel завдяки його вдалому розташуванню за зморшкою в просторі-часі, створеною масивним скупченням галактик WHL0137-08.
Скупчення галактик, розташоване між нами та Earendel, настільки масивне, що викривляє саму тканину простору, що створює збільшувальний ефект, дозволяючи астрономам дивитися крізь скупчення, як через збільшувальне скло.
У той час як інші об’єкти галактики з’являються багаторазово завдяки гравітаційному лінзуванню, Earendel виглядає лише як одна точка світла навіть на інфрачервоних зображеннях Вебба з високою роздільною здатністю. На основі цього астрономи визначили, що об’єкт збільшений щонайменше в 4 000 разів, а отже, є надзвичайно малим – це найвіддаленіша з коли-небудь виявлених зірок, яку спостерігали через 1 мільярд років після Великого вибуху.
Попередній рекордсмен з найвіддаленіших зірок був виявлений телескопом “Хаббл” і спостерігався приблизно через 4 мільярди років після Великого вибуху. Інша дослідницька група, яка використовувала “Вебб”, нещодавно виявила гравітаційно лінзовану зорю, яку вони назвали Quyllur, червону гігантську зорю, що спостерігалася через 3 мільярди років після Великого вибуху.
Такі масивні зорі, як Earendel, часто мають компаньйонів. Астрономи не очікували, що “Вебб” виявить компаньйонів Earendel, оскільки вони будуть дуже близько один до одного і нерозрізненими на небі. Однак, ґрунтуючись виключно на кольорах Earendel, астрономи вважають, що бачать натяки на холоднішу, червонішу зорю-компаньйон. Це світло було розтягнуте розширенням Всесвіту до довших довжин хвиль, ніж можуть виявити інструменти Хаббла, і тому його можна було виявити лише за допомогою Вебба.
Камера NIRCam Вебба також показує інші помітні деталі у Дузі Сонця, яка є найбільш збільшеною галактикою, виявленою за перший мільярд років існування Всесвіту. Серед них як молоді зореутворюючі регіони, так і старі зоряні скупчення розміром до 10 світлових років у поперечнику. По обидва боки від зморшки максимального збільшення, яка проходить через Earendel, ці особливості віддзеркалюються спотворенням гравітаційної лінзи.
Область, що утворює зорі, виглядає витягнутою і, за оцінками, має вік менше ніж 5 мільйонів років. Менші точки по обидва боки від Earendel – це два зображення одного старішого, більш сформованого зоряного скупчення, вік якого оцінюється щонайменше в 10 мільйонів років. Астрономи визначили, що це зоряне скупчення гравітаційно пов’язане і, ймовірно, збережеться до наших днів. Це показує нам, як могли виглядати кульові скупчення у нашому Чумацькому Шляху, коли вони сформувалися 13 мільярдів років тому.
Наразі астрономи аналізують дані спостережень за галактикою Дуги Сонця та Earendel, отримані за допомогою інструменту NIRSpec (ближній інфрачервоний спектрограф) Вебба, що дасть змогу отримати точний склад і виміряти відстань до галактики.
Після відкриття Габблом Earendel, Вебб виявив інші дуже далекі зірки за допомогою цієї техніки, хоча жодна з них не знаходиться так далеко, як Earendel. Ці відкриття відкрили нову сферу Всесвіту для зоряної фізики та новий предмет для вчених, які вивчають ранній Всесвіт, де колись галактики були найменшими космічними об’єктами, які можна було виявити.
Дослідницька група має обережну надію, що це може стати кроком до можливого виявлення одного з найперших поколінь зірок, що складаються лише з сирих інгредієнтів Всесвіту, створених у Великому вибуху – водню і гелію.
Читайте також: