Телескоп Хаббл, который находится на орбите уже более 30 лет, не перестает удивлять нас и делать открытия. НАСА только что объявило, что с его помощью наблюдалась самая удаленная из когда-либо обнаруженных звезд. Она была названа Эарендил, что в переводе со староанглийского означает «Утренняя звезда» — термин, от которого произошел персонаж «Властелина колец» Эарендил, а также одноименная звезда, названная самой яркой из звезд. Эарендил, с другой стороны, родилась в первый миллиард лет после Большого взрыва, поэтому это невероятно старая звезда, восходящая к рассвету нашей Вселенной. Это будет одним из направлений исследований «Джеймса Уэбба», который пойдет еще дальше.
Чтобы сделать это открытие, Хаббл использовал феномен гравитационной линзы. В качестве линзы он использовал деформацию ткани пространства-времени галактического скопления WHL0137-08. Звезда Эарендил находилась вблизи пульсации, созданной этим скоплением, которая затем усилила ее свет и сделала видимой в телескоп.
По оценкам исследователей, масса этой звезды примерно в 50 раз больше массы Солнца, и она в миллионы раз ярче. Однако даже с такими характеристиками его невозможно наблюдать без использования гравитационной линзы. Благодаря этому эффекту ее яркость усиливается более чем в тысячу раз.
Наблюдая эту звезду, «Хаббл» побил свой собственный предыдущий рекорд, установленный в 2018 году. В то время он смог наблюдать звезду, которая возникла примерно через четыре миллиарда лет после Большого взрыва. Эарендил, с другой стороны, находится так далеко, что ее свету понадобилось 12,9 миллиарда лет, чтобы достичь нас. Она расположена в области Вселенной, называемой красным смещением 6,2. По мере расширения Вселенной свет переходит на более длинные, а значит, более красные волны.
«Сначала мы почти не поверили, ведь она была намного дальше, чем предыдущая самая удаленная звезда с наибольшим красным смещением«, — сказал астроном Брайан Уэлч из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, ведущий автор исследования, опубликованного 30 марта в журнале . Открытие было сделано на основе данных, собранных в ходе программы Хаббла RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey) под руководством соавтора Дэна Коу из Научного института космического телескопа (STScI), также в Балтиморе.
«С помощью «Уэбба» мы сможем увидеть звезды даже дальше, чем Эарендил, что было бы невероятно интересно«, — сказал Уэлч. «Мы вернемся так далеко назад, как только можем. Я бы очень хотел, чтобы Уэбб побил рекорд Эарендила по дистанции«.
Благодаря выравниванию между скоплением WHL0137-08 и Эарендилем, звезда будет более яркой в течение нескольких лет. Это время позволит провести дальнейшие исследования с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Диапазон длин волн, в котором работает JWST, является наиболее подходящим для наблюдения небесных тел, сформировавшихся в далеком прошлом. Это происходит потому, что из-за гравитационного красного смещения фотоны, испускаемые этими объектами, претерпевают изменение длины волны и кажутся нам более красными.
Почему так важно открыть самую далекую звезду из когда-либо наблюдавшихся? Чтобы иметь возможность рассказать историю зарождения Вселенной. История, которая до сих пор остается загадочной, потому что первые звезды, которые образовались в самом начале ее существования, еще не наблюдались. Эти древние, бедные металлами звезды называются звездами популяции III. Они образовались до того, как Вселенная обогатилась тяжелыми элементами.
Поэтому считается, что они состоят из первобытного водорода и гелия и не содержат металлов. Вместо этого они были произведены последовательными поколениями массивных звезд в результате реакций ядерного синтеза и взрывов сверхновых. Если исследования, проведенные после этого открытия, покажут, что Эарендил состоит только из водорода и гелия, она может стать главным кандидатом в легендарные звезды Популяции III. Самые первые звезды, родившиеся после Большого взрыва.