Earendel, czyli gwiazda z początków Wszechświata
Nowo odkryta gwiazda nosi nazwę Earendel, co w języku staroangielskim oznacza „gwiazdę poranną”. Gwiazda ta znajduje się tak daleko Ziemi, że jej światło potrzebowało aż 12,9 miliarda lat, by do nas dotrzeć. Gdy istniała, Wszechświat miał w przybliżeniu 900 tysięcy lat. Dla porównania, światło poprzedniej rekordzistki, odkrytej w 2018 roku, dotarło do naszej planety w ciągu 9 miliardów lat.
„Początkowo prawie w to nie wierzyliśmy, gdyż gwiazda ta znajdowała się znacznie dalej niż poprzednia najodleglejsza gwiazda z największym przesunięciem ku czerwieni.”, powiedział astronom Brian Welch z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w Baltimore, główny autor pracy opisującej odkrycie, opublikowanej 30 marca w czasopiśmie Nature. „Normalnie przy tych odległościach całe galaktyki wyglądają jak małe smugi a światło milionów gwiazd miesza się ze sobą. Galaktyka, w której znajduje się ta gwiazda, została powiększona i zniekształcona przez soczewkowanie grawitacyjne w kształt długiego półksiężyca, który nazwaliśmy Łukiem Wschodu Słońca.”
Zjawiska, które umożliwiły odkrycie
Warto w tym miejscu wspomnieć, na czym polegają zjawiska przesunięcia ku czerwieni oraz soczewkowania grawitacyjnego. Otóż, przesunięcie ku czerwieni ma między innymi związek z rozszerzaniem się Wszechświata. Jako że Wszechświat się rozszerza, światło odległych gwiazd po drodze do Ziemi się rozciąga. Im odleglejsza gwiazda, tym większy dystans jej światło ma do pokonania i tym większego rozciągnięcia doświadcza po drodze. Zjawisko to określa się „przesunięciem ku czerwieni”, ponieważ światło widzialne o najdłuższej fali ma kolor czerwony i w kierunku tego krańca widma przesuwają się linie.
Soczewkowanie grawitacyjne polega z kolei na zakrzywieniu promieni świetlnych w polu grawitacyjnym masywnego ciała niebieskiego prowadzącego do ich skupienia. W efekcie może dochodzić chociażby do powiększenia obrazu obiektu znajdującego się w tle. Za efekt soczewkowania grawitacyjnego, który pozwolił na odkrycie rekordowo odległej gwiazdy, odpowiada gigantyczna gromada gwiazd – WHL0137-08.
Ogromny i jasny obiekt
Badacze wierzą, że Earendel może być co najmniej 50 razy większa niż Słońce i miliony razy jaśniejsza. Nie jest to jednak najstarsza gwiazda. Ten tytuł przypada obiektowi o nazwie Methuselah (HD 140283). Methuselah ma jakieś 12 ± 0,5 miliarda lat.
Earendel prawdopodobnie posiada w swoim składzie bardzo mało metali. Ma to związek z faktem, że powstała ona zanim ciężkie pierwiastki były we Wszechświecie powszechnie dostępne. Jeżeli gwiazda zawiera tylko wodór i hel, byłby to dowód na to, że należy do gwiazd tak zwanej III populacji.
Okazja dla JWST
Uważa się, że światło Earendela będzie wzmacniane przez soczewkowanie grawitacyjne jeszcze przez wiele lat. Dlatego badacze już zapowiedzieli, że w przyszłości przyjrzą się gwieździe z pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wrażliwość tego teleskopu na światło podczerwone jest potrzebne, by dowiedzieć się o niej więcej.
„Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba spodziewamy się potwierdzić, że Earendel rzeczywiście jest gwiazdą, a także zmierzyć jej jasność i temperaturę.”, powiedział Dan Coe z STScl. „Spodziewamy się również, że w galaktyce Łuku Wschodu Słońca brakuje ciężkich pierwiastków, które powstają w późniejszych generacjach gwiazd. Sugeruje to, że Earendel jest rzadką, masywną gwiazdą ubogą w metale.”
Rzecz jasna, bardzo możliwe jest, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba pozwoli odkryć w przyszłości jeszcze odleglejsze gwiazdy. Na takie odkrycia być może nie będziemy musieli czekać zbyt długo, gdyż oczekuje się, że pierwsze naukowe zdjęcia teleskop będzie w stanie dostarczyć już na początku tego lata.
Źródło: NASA / fot. tyt. Canva