Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.04.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

"Хаббл" нашёл самую далёкую звезду из всех наблюдаемых в скоплении MACS J1149+2223

«Хаббл» нашёл самую далёкую звезду из всех наблюдаемых в скоплении MACS J1149+2223
shortstoryf

На расстоянии более половины возраста текущей вселенной в скоплении MACS J1149+2223 была обнаружена синяя звезда, которую назвали Икаром. Она является самой далёкой индивидуальной звездой из всех, когда-либо обнаруженных. Обычно светимость звёзд слишком слаба для того, чтобы была возможность их рассмотреть даже с помощью самых больших телескопов в мире. Но благодаря природному феномену, способному усиливать слабые сигналы звёзд, космический телескоп «Хаббл» смог точно определить эту далёкую звезду и установить новый рекорд расстояния. Звезда Икар была также использована для проверки одной теории тёмной материи и для исследования структуру группы галактик, находящейся на переднем плане относительно звезды для наблюдателя с Земли.

Эта звезда укрывается в очень далёкой спиральной галактике. Расстояние до неё настолько велико, что свету от звезды потребовалось целых девять миллиардов лет для того, чтобы достигнуть Земли. Получается, что свет, который мы сейчас наблюдаем, был испущен звездой, когда возраст вселенной составлял всего лишь одну треть от текущего.

Открытие Икара посредством эффекта гравитационного линзирования инициировало для астрономов новый способ изучения отдельных звёзд в отдалённых галактиках. Эти наблюдения обеспечивают редкий, подробный взгляд на то, как звёзды развиваются, особенно самые яркие из них.

«Это первый раз, когда мы видим увеличенное изображение отдельной звезды. Да, мы с лёгкостью можем изучать отдельные галактики, но эта звезда по крайней мере в сто раз более далека, чем следующая за ней, которую мы можем изучить. За исключением сверхновых», — Патрик Келли из Миннесотского университета.

Гравитация как естественная космическая линза

Звезда Икар MACS J1149+2223 Lensed Star 1

Звезда икар, официальное наименование которой MACS J1149+2223 Lensed Star 1 является самой далёкой отдельной звездой, которую когда-либо находили. Её удалось разглядеть только благодаря сильной гравитации крупного скопления галактик на её переднем плане. Эта группа носит имя MACS J1149+2223 и показана в левом углу изображения. Вставка справа показывает вид этого скопления в 2011 году без новой звезды в сравнении с её появлением в 2016 году. Источник: NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota)

Космическая причуда, благодаря который мы можем наблюдать эту звезду, называется явлением гравитационного линзирования. Гравитационная сила объекта переднего плана, например крупной группы галактик, действует как естественная линза в космосе, изгибая и усиливая световой поток. Иногда свет от одного фонового объекта появляется в виде повторных изображений. Свет может быть усилен настолько, что чрезвычайно слабые и одинокие объекты становятся достаточно яркими, чтобы их наблюдать.

В случае с Икаром естественная лупа была создана скоплением галактик под названием MACS J1149+2223, которое расположено на расстоянии приблизительно 5 миллиардов световых лет от Земли. Это крупной скопление находится точно между нашей планетой и галактикой, которая содержит найденную звезду. Объединив мощность этой гравитационной линзы с большим разрешением и чувствительностью «Хаббла», астрономы смогли увидеть и изучить эту звезду.

Команда астрономов, состоящая из Хосе Диего из Института физики в Испании и Стивена Родни из Университета Южной Каролины, назвала звезду Икаром в честь греческого мифологического персонажа, который летел на крыльях и поднялся к Солнцу так близко, что воск, скрепляющий перья, расплавился и он погиб. Точно также и эта звезда для наблюдателя с Земли была обнаружена благодаря своей мимолётной «славе»: её светимость на мгновение усилилась в 2000 раз от истинной. Официальное название звезды — MACS J1149+2223 Lensed Star 1.

Предложенные модели предполагают, что сильное увеличение яркости было вызвано гравитационным линзированием от звезды, подобной в массе Солнцу, находящейся в скоплении галактик переднего плана, когда она прошла перед Икаром. Свет звезды обычно усиливается приблизительно в 600 раз из-за массы скопления переднего плана.

Исследование звезды

MACS J1149+2223 Lensed Star 1 Икар

Учёные выяснили, что звезда MACS J1149+2223 Lensed Star 1 (Икар) соответствует моделям синего сверхгиганта. Толстая синяя линия показывает спектр синего сверхгиганта, скорректированного для расстояния до линзирующей галактики. Красные звёзды — фактические данные, измеренные для Икара. Наблюдаемая длина волны неоднородности Балмера относительно её внутренней длины волны (приблизительно 365 нм) является индикатором расстояния до звезды. Сила неоднородности Балмера зависит от силы гравитации звезды у её поверхности и температуры. Источник: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

Учёные использовали космический телескоп «Хаббл», чтобы изучать сверхновую, находящуюся в далёкой спиральной галактике, когда в 2016 году они определили новую точку света недалеко от увеличенной сверхновой звезды. По позиции нового источника они определили, что его свет должен был быть ещё больше усилен, чем сверхновая.

Когда астрономы проанализировали цветовой спектр света, исходящего от этого объекта, они обнаружили, что это был синий супергигант. Этот класс звёзд намного больше, массивнее, горячее и, возможно, в сотни тысяч раз более яркие, чем наше Солнце. Но даже с такими характеристиками на таком большом расстоянии её невозможно было увидеть без гравитационного линзирования. Но как Келли и его команда узнали, что Икар не является другой сверхновой звездой?

«Источник не становится горячее и не взрывается. Свет просто усилился. И именно это мы и ждём от гравитационного линзирования».

Поиск тёмной материи

Выявление усиления светимости единственной фоновой звезды предоставляет уникальную возможность проверить характер и природу тёмной материи в самом линзирующем скоплении. Тёмной материей в настоящее время считают неведимое вещество, которое ответсвенно за существование большей части массы вселенной.

Анализируя то, что находится вокруг скопления на переднем плане, учёные смогли проверить одну теорию о том, что тёмная материя могла бы быть создана главным образом благодаря огромному количеству первородных чёрных дыр, сформированных при рождении вселенной, с массами в десятки раз превышающими массу Солнца. Результаты этого уникального теста полностью отвергают эту теорию, потому что колебания света от фоновой звезды, наблюдаемые «Хабблом» в течение 13 лет, выглядели бы по-другому, если бы шёл через рой бывших чёрных дыр.

Когда будет запущен космической телескоп «Уэбб», тогда астрономы ожидают найти ещё больше подобных звёзд, как Икар. Экстраординарная чувствительность этого телескопа позволит изучить ещё большее количество деталей, включая такие, как, вращаются ли эти отдалённые звёзды. Даже может оказаться так, что такое гравитационное увеличение звёзд может быть довольно распространённым явлением в космосе.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google