Stebėjimai rodo, kad Eärendelis turi kompanionę žvaigždę

Itin tolimų žvaigždžių arba arčiausiai Didžiojo sprogimo laiko esančių žvaigždžių atradimas gali suteikti įžvalgų apie pirmuosius kelis mūsų visatos istorijos skyrius. 2022 m Hablo kosminis teleskopas Jis sumušė savo rekordą, pamatęs iki šiol tolimiausią žvaigždę. Ši žvaigždė, pravarde Earendelis, skleidė savo šviesą per pirmuosius milijardus visatos gyvavimo metų.

Tačiau išsiaiškinti ir patvirtinti žvaigždės atstumą – tik pradžia. Tai vieta NASA‘s James Webb kosminis teleskopas Pradiniai Webbo stebėjimai apie Eärendelį atskleidė įžvalgas apie žvaigždės tipą ir net žvaigždę supančią galaktiką. Būsima Webb spektroskopinių Earendelio ir jo priimančiosios galaktikos Saulėtekio lanko stebėjimų analizė galėtų atskleisti informaciją apie ryškumą, temperatūrą ir sudėtį.

Šiame NASA Jameso Webbo kosminio teleskopo vaizde rodomas didžiulis galaktikų spiečius, vadinamas WHL0137-08. Dešinėje – didžiausia žinoma priartinta galaktika per pirmuosius milijardus visatos metų: Saulėtekio Šaulys. Toje galaktikoje yra tolimiausia kada nors aptikta žvaigždė, pirmą kartą aptikta Hablo kosminiu teleskopu.
Webb NIRCam (Near Infrared Camera) instrumentas atskleidžia, kad žvaigždė, pavadinta Earendel, yra didžiulė B tipo žvaigždė, daugiau nei dvigubai karštesnė už mūsų saulę ir maždaug milijoną kartų šviesesnė. Šio klasterio žvaigždės dažnai turi palydovų. Astronomai nesitikėjo, kad Webbas aptiks kurį nors Eärendelio palydovą, nes jie bus taip arti vienas kito, kad danguje būtų neatskiriami. Tačiau remiantis vien Webb aptiktomis Earendelio spalvomis, astronomai mano, kad mato užuominas apie vėsesnę žvaigždę.
Autoriai: NASA, ESA, CSA, Dan Coe (STScI/AURA, skirta ESA ir JHU), Brian Welch (NASA-GSFC, UMD) ir Zolt G. Levay

Webb kosminis teleskopas atskleidžia Earendelio spalvas

NASA Jameso Webb kosminis teleskopas per pirmuosius milijardus metų po Didžiojo sprogimo stebėjo Hablo kosminio teleskopo stebėjimus, susijusius su tolimiausia kada nors labai tolimoje visatoje atrasta žvaigždė. Webb NIRCam (Near Infrared Camera) instrumentas atskleidžia, kad žvaigždė yra didžiulė B tipo žvaigždė, dvigubai karštesnė už mūsų Saulę ir maždaug milijoną kartų šviesesnė.

atradimas ir stebėjimas

Žvaigždė, kurią tyrėjų komanda pavadino Earendeliu, yra Saulėtekio lanko galaktikoje ir yra aptinkama tik dėl žmogaus technologijų ir gamtos bendros galios per gravitacinį lęšį. Hablas ir Webbas sugebėjo pastebėti Earendelį dėl sėkmingo išsidėstymo už erdvėlaikio raukšlės, kurią sukūrė didžiulis galaktikų spiečius WHL0137-08. Galaktikų spiečius, esantis tarp mūsų ir Erendelio, yra toks masyvus, kad iškreipia patį erdvės audinį ir sukuria didinamąjį efektą, leidžiantį astronomams žiūrėti pro spiečių kaip padidinamąjį stiklą.

Keliaukite į didžiulį galaktikų spiečius WHL0137-08, kuriame yra galingiausia didinamoji galaktika, žinoma per pirmuosius milijardus Visatos metų: Saulėtekio lankas ir toje galaktikoje tolimiausia kada nors atrasta žvaigždė. Kelionė prasideda žemės nuotrauka, kurią padarė astrofotografė Akira Fujii, tada pereinama prie skaitmeninio dangaus tyrimo skydelio. Tada Viktoro M. Blanco observatorijoje pasirodo vaizdas iš Tamsiosios energijos kameros, o tada vaizdo įrašas galiausiai pasiekia James Webb kosminio teleskopo galaktikų spiečiaus vaizdą.

Padidinti ir įrašyti

Nors kitos galaktikos ypatybės daug kartų atsiranda dėl gravitacinio lęšio, Earendelis atrodo tik kaip vienas šviesos taškas net Webb didelės raiškos infraraudonųjų spindulių vaizde. Tuo remdamiesi astronomai nustatė, kad objektas buvo padidintas mažiausiai 4000 kartų, todėl labai mažas – tolimiausia kada nors atrasta žvaigždė, pastebėta praėjus milijardui metų po Didžiojo sprogimo. Ankstesnį tolimiausios žvaigždės rekordininką atrado Hablas ir pastebėjo praėjus maždaug 4 milijardams metų po Didžiojo sprogimo. Kita tyrimų grupė, naudojusi Webb, neseniai nustatė gravitacinį lęšį turinčią žvaigždę, kurią jie pavadino Quyllur – raudoną milžinišką žvaigždę, pastebėtą praėjus 3 milijardams metų po Didžiojo sprogimo.

Atributai ir kompanionai

Masyvios žvaigždės dažnai mėgsta Earendelį kompanionai. Astronomai nesitikėjo, kad Webbas aptiks kurį nors Eärendelio palydovą, nes jie bus taip arti vienas kito, kad danguje būtų neatskiriami. Tačiau, remdamiesi vien Earendelio spalvomis, astronomai mano, kad mato vėsesnės, raudonesnės žvaigždės užuominas. Ši šviesa išsiplėtus visatai buvo ištempta iki ilgesnių bangų, nei gali aptikti Hablo instrumentai, todėl ją buvo galima aptikti tik naudojant Webb’s.

Tai galaktikų spiečiaus WHL0137-08, kurį sudaro Saulėtekio lanko galaktika, vaizdas su kompaso rodyklėmis, mastelio juosta ir spalvos klavišu. Šiaurės ir rytų kompaso rodyklė rodo vaizdo kryptį danguje. Atkreipkite dėmesį, kad ryšys tarp šiaurės ir rytų danguje (žiūrint iš apačios) yra apverstas, palyginti su krypties rodyklėmis Žemės žemėlapyje (žiūrint iš viršaus).
Šiame paveikslėlyje pavaizduoti artimi infraraudonųjų spindulių šviesos bangos ilgiai, paverčiami matomos šviesos spalvomis. Spalvos klavišas rodo, kurie NIRCam (Near Infrared Camera) filtrai buvo naudojami renkant šviesą. Kiekvieno filtro pavadinimo spalva yra matomos šviesos, naudojamos infraraudonųjų spindulių šviesai, praeinančiam per tą filtrą, spalva. Po vaizdu yra spalvų klavišas, rodantis, kurie NIRCam filtrai buvo naudojami kuriant vaizdą ir kokia matomos šviesos spalva priskirta kiekvienam filtrui.
Autoriai: NASA, ESA, CSA, Dan Coe (STScI/AURA, skirta ESA ir JHU), Brian Welch (NASA-GSFC, UMD) ir Zolt G. Levay

Saulėtekio bruožai

Webb NIRCam taip pat rodo kitų nuostabių detalių Saulėtekio lanke – masyviausioje galaktikoje, kuri iki šiol buvo atrasta per pirmuosius milijardus visatos metų. Ypatybės apima jaunų žvaigždžių formavimosi regionus ir senas žvaigždžių spiečius, kurių skersmuo yra 10 šviesmečių. Abiejose didžiausio padidinimo raukšlės pusėse, kuri eina tiesiai per Earendelį, šias savybes atspindi gravitacinio lęšio iškraipymas. Žvaigždžių formavimosi regionas atrodo pailgas ir manoma, kad jo amžius mažesnis nei 5 milijonai metų. Mažesni taškai abiejose Earendelio pusėse yra du senesnio, labiau nusistovėjusio žvaigždžių spiečiaus vaizdai, kurių amžius yra mažiausiai 10 milijonų metų. Astronomai nustatė, kad šis žvaigždžių spiečius yra susijęs su gravitacija ir greičiausiai išliks iki šiol. Tai parodo, kaip rutuliniai klasteriai telkiasi mūsų rajone paukščių takas Jie galėjo atrodyti, kai susiformavo prieš 13 milijardų metų.

Nuolatinė analizė ir ateities atradimai

Astronomai šiuo metu analizuoja duomenis iš Webb NIRSpec (Near Infrared Spectrometer) prietaisų, skirtų Saulėtekio lankui ir Earendeliui, kurie leis tiksliai nustatyti galaktikos sudėtį ir atstumą.

Nuo tada, kai Hablo atrado Earendelį, Webbas atrado ir kitų Labai tolimos žvaigždės Tačiau naudojant šią techniką nėra nieko panašaus į Earendelį. Atradimai atvėrė visiškai naują kosmoso sritį žvaigždžių fizikai ir naują temą mokslininkams, tyrinėjantiems ankstyvąją visatą, nes galaktikos kadaise buvo mažiausi kosminiai kūnai, kuriuos galima aptikti. Mokslininkų komanda atsargiai tikisi, kad tai yra žingsnis link galimo vieno iš jų atradimo pirmoji karta Iš žvaigždžių jį sudaro tik neapdoroti visatos komponentai, atsiradę Didžiojo sprogimo metu – vandenilis ir helis.

James Webb kosminis teleskopas yra svarbiausia pasaulyje kosmoso mokslo observatorija. Webbas sprendžia mūsų saulės sistemos paslaptis, žvelgia toliau į tolimus pasaulius aplink kitas žvaigždes ir tiria paslaptingas struktūras bei visatos kilmę ir mūsų vietą joje. Webb yra tarptautinė programa, kuriai vadovauja NASA su savo partneriu ESA (Europos kosmoso agentūra) ir Kanados kosmoso agentūra.