Χάρη σε μια εύνοια της τύχης, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα μόνο αστέρι στα όρια του παρατηρήσιμου Σύμπαντος. Αυτή είναι η πιο μακρινή ανίχνευση ενός αστεριού που έγινε ποτέ. Η ανακάλυψη δημοσιεύτηκε στις 30/3/2022 στο περιοδικό Nature.
Κοιτάζοντας τον νυχτερινό ουρανό, όλα τα αστέρια που βλέπουμε βρίσκονται μέσα στον δικό μας γαλαξία, τον Γαλαξία μας. Ακόμη και με τα πιο ισχυρά τηλεσκόπια υπό κανονικές συνθήκες, μόνο ελάχιστα μεμονωμένα αστέρια μπορούν να διακριθούν στους πιο κοντινούς γαλαξιακούς γείτονές μας. Οι μακρινοί γαλαξίες γίνονται ορατοί από το αναμεμειγμένο φως των δισεκατομμυρίων των άστρων τους, τα οποία είναι αδύνατο να διαχωριστούν μεταξύ τους.
Αλλά χάρη στο θαυμάσιο φυσικό φαινόμενο που είναι γνωστό ως «βαρυτικός φακός», αστρονόμοι από το Cosmic Dawn Center του Niels Bohr Institute και το DTU Space μπόρεσαν να ανιχνεύσουν ένα μόνο άστρο σε μια απόσταση όπου ακόμη και η ανίχνευση ολόκληρων γαλαξιών είναι δύσκολη. Ανάμεσα στα θαύματα που προβλέπει η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν είναι και η ικανότητα της μάζας να «καμπυλώνει» τον ίδιο τον χώρο. Καθώς το φως περνά κοντά από ογκώδη αντικείμενα, η διαδρομή του ακολουθεί τον καμπύλο χώρο και αλλάζει κατεύθυνση. Εάν ένα τεράστιο αντικείμενο τύχει να βρίσκεται ανάμεσα σε εμάς και μια μακρινή πηγή φωτός στο φόντο, το αντικείμενο μπορεί να εκτρέψει και να εστιάσει το φως της πηγής προς το μέρος μας ως φακός, μεγεθύνοντας την έντασή του. Οι πολύ μακρινοί γαλαξίες συνήθως ανακαλύπτονται μέσω αυτής της μεθόδου.
Κατά μια εκπληκτική κοσμική σύμπτωση, οι γαλαξίες ενός σμήνους που ονομάζεται WHL0137-08 έτυχε να ευθυγραμμιστούν με τέτοιο τρόπο ώστε να εστιάζουν το φως ενός μόνο αστεριού προς το μέρος μας, μεγεθύνοντάς το χιλιάδες φορές. Ένας συνδυασμός αυτού του βαρυτικού φακού και εννέα ωρών χρόνου έκθεσης του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble επέτρεψε σε μια διεθνή ομάδα αστρονόμων να ανιχνεύσει το απίστευτα μακρινό αστέρι. Οι αστρονόμοι ονόμασαν το αστέρι Earendel, από την παλιά αγγλική λέξη που σημαίνει «πρωινό αστέρι» ή «ανατέλλον φως». Υπολογίζουν ότι είναι πιθανώς έως και 500 φορές μεγαλύτερο του Ήλιου και εκατομμύρια φορές πιο φωτεινό.
Εκτός από ένα εκπληκτικό επίτευγμα από μόνο του, η παρατήρηση του Earendel προσφέρει μια μοναδική δυνατότητα διερεύνησης του πρώιμου Σύμπαντος: «Καθώς κοιτάμε μέσα στον χώρο, κοιτάμε επίσης πίσω στο χρόνο, έτσι αυτές οι ακραίες παρατηρήσεις υψηλής ανάλυσης μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε τα δομικά στοιχεία ορισμένων από τους πρώτους γαλαξίες», εξηγεί η Victoria Strait, μεταδιδακτορική στο Cosmic Dawn Center, στην Κοπεγχάγη, συνεργάτης και συν-συγγραφέας της μελέτης. Η ίδια αναλύει: «Όταν εκπεμπόταν το φως που βλέπουμε σήμερα από το Earendel, το Σύμπαν ήταν λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο ετών· μόνο το 6% της σημερινής ηλικίας του. Εκείνη την εποχή το άστρο ήταν 4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τον πρώιμο Γαλαξία μας, αλλά λόγω της διαστολής του σύμπαντος χρειάσθηκαν σχεδόν 13 δισεκατομμύρια χρόνια για το φως του να φτάσει ως εμάς. Εντωμεταξύ, το Σύμπαν έχει διασταλεί και άλλο, έτσι ώστε σήμερα το άστρο να βρίσκεται 28 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά!».
Το προηγούμενο ρεκόρ απόστασης άστρου ήταν όταν το Σύμπαν είχε ηλικία περίπου το ένα τρίτο της τρέχουσας ηλικίας του, οπότε το μεγαλύτερο μέρος της δομής του είχε ήδη σχηματιστεί και εξελιχθεί. Έτσι, το Earendel είναι πράγματι ένα πρωτοποριακό ρεκόρ. Για να μετρήσουν τη φωτεινότητα του Earendel, οι αστρονόμοι κατασκεύασαν ένα φυσικό μοντέλο του βαρυτικού φακού. Η ακριβής φύση της πηγής φωτός εξαρτάται από το μοντέλο τους, αλλά όταν οι αστρονόμοι είναι τόσο σίγουροι ότι η μικρή κουκκίδα είναι στην πραγματικότητα ένα μοναδικό αστέρι, αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι πολλά διαφορετικά μοντέλα δίνουν όλα περίπου την ίδια απάντηση.
Παρ 'όλα αυτά, το Earendel θα μπορούσε να είναι περισσότερα από ένα αστέρια, που βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο. Για να ελέγξει αν συμβαίνει αυτό, η ομάδα έκανε αίτηση —και επιλέχθηκε— για χρόνο παρατήρησης με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που εκτοξεύτηκε πρόσφατα. «Με το James Webb, θα είμαστε σε θέση να επιβεβαιώσουμε ότι το Earendel είναι πράγματι μόνο ένα αστέρι, και ταυτόχρονα να αναλύσουμε τι τύπος αστεριού είναι», λέει η Sune Toft, επικεφαλής του Cosmic Dawn Center και καθηγήτρια στο Niels Bohr Institute. «Το Webb θα μας επιτρέψει ακόμη και να ανιχνεύσουμε τη χημική του σύνθεση. Πιθανώς, το Earendel να είναι το πρώτο γνωστό παράδειγμα της πρώτης γενιάς αστεριών του Σύμπαντος».
ΕΙΚΟΝΑ: Το ενισχυμένο φως μακρινών γαλαξιών, χάρη στο φαινόμενο του «βαρυτικού φακού». Credits: ESA/Hubble & NASA, R. Massey. (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Ανήμερα τα Χριστούγεννα εκτοξεύθηκε τελικά, το μεγαλύτερο και ισχυρότερο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου