Teleskop Hubble'a zobaczył rekordowo odległą gwiazdę

Gwiazda, niebieski olbrzym, istniejący już 4,4 miliarda lat po Wielkim Wybuchu, jest około 100 razy za daleko, by można było ją normalnie badać. Szansa jej obserwacji pojawiła się dzięki wyjątkowemu zbiegowi okoliczności i zjawisku mikrosoczewkowania grawitacyjnego, które wzmocniło jej światło około 2000 razy. Badania tego typu obiektów mogą pomóc w odkryciu kolejnych tajemnic procesu powstawania gwiazd i galaktyk we wczesnym wszechświecie.

Grupa astronomów pod kierunkiem Patricka Kelly'ego (University of Minnesota), Jose Diego (Instituto de Física de Cantabria) i Stevena Rodneya (University of South Carolina) dostrzegła gwiazdę w gromadzie galaktyk MACS J1149-2223 w kwietniu 2016 roku. Obserwacja była dziełem przypadku, bowiem teleskop Hubble'a skierowano w tamtą stronę, by śledzić zupełnie co innego. Chodziło o supernową "Refsdal", której wzmocniony obraz się tam właśnie pojawił. Ku swemu zaskoczeniu, poza supernową, astronomowie dostrzegli w tej samej galaktyce także nieznaną wcześniej gwiazdę.

"Podobnie jak wybuch supernowej Refsdal, światło tej odległej gwiazdy zostało wzmocnione dzięki zjawisku mikrosoczewkowania grawitacyjnego, to sprawiło, że obiekt stał się widoczny dla teleskopu Hubble'a" - tłumaczy Patrick Kelly. "Gwiazda jest co najmniej 100 razy dalej, niż najdalsza z pojedynczych gwiazd, które możemy normalnie badać".

Zaobserwowane światło gwiazdy, nazwanej Lensed Star 1 (LS1) zostało wyemitowane, kiedy Wszechświat miał około 30 proc. obecnego wieku, mniej więcej 4,4 miliarda lat po wielkim wybouchu. Odkrycie tej gwiazdy było możliwe tylko dzięki temu, że jej światło zostało wzmocnione około 2000 razy. Podróżowało do nas około 9 miliardów lat.

"Gwiazda stała się dostrzegalna dla teleskopu Hubble'a dzięki zjawisku mikrosoczewkowania grawitacyjnego" - dodaje Jose Diego. Światło LS1 zostało wzmocnione dzięki oddziaływaniu grawitacyjnemu nie tylko całej gromady galaktyk, ale też pojedynczego obiektu o masie trzykrotnie większej od masy Słońca.

Po odkryciu LS1 astronomowie zbadali z pomocą Teleskopu Hubble'a widmo gwiazdy. Na jego podstawie określili, że to niebieski superolbrzym typu B. Gwiazdy tego typu świecą niezwykle jasno na niebiesko, temperatura ich powierzchni sięga 11-14 tysięcy stopni Celsjusza, co oznacza, że są ponad dwa razy gorętsze od Słońca.

"Co ciekawe, obserwacje wykonane w październiku 2016 roku pokazały dwa obrazy gwiazdy LS1. Tego zresztą sami odkrywcy się spodziewali. Wynika to z mechanizmu tworzenia się obrazów soczewkowanych grawitacyjnie. Byliśmy zaskoczeni tym, że drugiego obrazu gwiazdy za pierwszym razem nie było, choć galaktyka, w której się znajdowała dawała dwa obrazy" - mówi Diego. Podejrzewamy, że przy pierwszej obserwacji ten drugi obraz był przesłonięty przez jakiś masywny obiekt, dopiero gdy sie przesunął, drugi obraz stał się widoczny.

Grzegorz Jasiński