HST pozoroval nejvzdálenější osamělou hvězdu ve vesmíru

S označením WHL0137-LS a s přezdívkou Earendel byla nově detekována hvězda, kterou její světlo opustilo zhruba 900 miliónů roků po Velkém třesku. Hvězda Earendel je od nás tak daleko, že její světlo potřebuje 12,9 miliardy roků, než dosáhne Země. Záření opustilo hvězdu v době, kdy vesmír byl starý pouze 6 % jeho současného věku. Rudý posuv hvězdy je z = 6,2. Hvězda byla objevena v rámci programu HST s názvem Hubble’s Reionization Lensing Cluster Survey (RELICS).

Nejmenší objekty doposud spatřené na takto velkou vzdálenost jsou hvězdokupy ponořené dovnitř prvotních galaxií.

„Skoro jsme se zpočátku domnívali, že nebude možné pozorovat ještě vzdálenější objekt než Icarus, který byl dříve nejvzdálenější hvězdou s největším rudým posuvem,“ říká Brian Welch, astronom na Johns Hopkins University. Icarus se nachází ve vzdálenosti 9 miliard světelných roků a světlo zachycené na Zemi jej opustilo v době, kdy stáří vesmíru bylo 30 % jeho současného věku.

„Když světlo, které pozorujeme od hvězdy Earendel, bylo vyzářeno, vesmír byl méně než jednu miliardu let starý, pouze 6 % jeho současného věku,“ dodává Victoria Strait, postgraduální vědecká pracovnice na Cosmic Dawn Center, Niels Bohr Institute at the University of Copenhagen a University of California, Davis. „Tehdy byla hvězda 4 miliardy světelných roků daleko od vznikající proto-Mléčné dráhy, avšak následujících téměř 13 miliard roků trvalo, než světlo dospělo k Zemi. Vesmír expandoval tak, že je nyní o ohromujících 28 miliard světelných roků větší. Předcházející rekord držela hvězda, kterou astronomové pozorovali, když vesmír byl starý zhruba třetinu současného věku. V této době většina struktur vesmíru byla již zformována a vyvinuta. Tak hvězda Earendel je skutečně průkopnickým rekordmanem.“

Astronomové odhadují, že Earendel je přinejmenším 50krát hmotnější než Slunce a miliónkrát jasnější, čímž soupeří s nejhmotnějšími známými hvězdami ve vesmíru.

Avšak dokonce ani tak zářivou, velmi hmotnou hvězdu, by nebylo možné spatřit na tak velkou vzdálenost bez pomoci přirozeného zvětšení prostřednictvím hmotné kupy galaxií WHL0137-08, nacházející se přesně mezi námi a hvězdou Earendel, tj. působením gravitační čočky.

Hmota kupy galaxií WHL0137-08 zakřivuje strukturu prostoru, čímž vytváří silné přírodní zvětšovací sklo, které zakřivuje a značně zesiluje světlo přicházející ze vzdálených objektů za kupou galaxií.

Díky vzácnému seřazení se zvětšující kupou galaxií se hvězda Earendel objevila přímo, nebo neobyčejně blízko zvlnění struktury prostoru. Toto zvlnění, které je definováno v optice jako kaustika, poskytuje maximální zvětšení a zjasnění.

„Obvykle v těchto vzdálenostech celé galaxie vypadají jako malé šmouhy, nehledě na světlo z miliónů hvězd smíchané dohromady,“ říká Brian Welch. „Galaxie, jejímž členem je tato hvězda, byla zvětšena a deformována působením gravitační čočky do dlouhého srpku, který obdržel pojmenování Sunrise Arc.“

„Hvězda Earendel existovala před tak dlouhou dobou, že nemohla vzniknout ze stejného materiálu, jako hvězdy v současné době všude kolem nás. Studium těchto hvězd bude novým oknem do éry vesmíru, kterou neznáme, avšak která vede ke všemu, co o vesmíru dnes víme. Je to podobné, jako když čteme vskutku zajímavou knihu, ale začneme druhou kapitolou; nyní budeme mít příležitost spatřit, jak to všechno začalo.“

Objev byl popsán v článku publikovaném v časopise Nature.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/earendel-10669.html; https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/record-broken-hubble-spots-farthest-star-ever-seen a https://phys.org/news/2022-03-twinkle-astronomers-farthest-star.html

autor: František Martinek