A világegyetem felfedezésének és megfigyelésének technológiája egyre jobban fejlődik. Olyannyira, hogy Brian Welch és kutatócsoportja innovatív felfedezést tett a Hubble Űrteleszkópnak köszönhetően. Megtalálták a WHL0137-LS nevű sztárt, amelyet becenéven adtak earendel. Fényének csaknem 13.000 milliárd évbe telt, mire eljutott hozzánk, és akkor látjuk, amikor az univerzum csak 7%-a volt jelenlegi korának.
Ebben a cikkben Earendel tulajdonságairól, felfedezéséről és még sok másról fogunk beszélni.
Earendel felfedezése
Lenyűgöző egyedi csillagot találni ilyen távolságban, de ez lehetséges a téridő torzulása miatt, amelyet az általános relativitáselmélet ír le. A Hubble egy kis "trükköt" használt, hogy kihasználja ezt a jelenséget. Earendel fényét a köztünk és a csillag között elhelyezkedő, WHL0137-08 nevű hatalmas galaxishalmaz gravitációja erősítette fel. Ez a gravitációs lencsehatás lehetővé tette, hogy megfigyeljük ezt az egyedi csillagot.
2016-ban a WHL0137-zD1 galaxist kezdetben a lencsehalmazokat vizsgáló RELICS programon keresztül figyelték meg, és torz alakját a halmaz gravitációs vonzásának tulajdonították. Ugyanez a galaxis ismét felkeltette a Hubble figyelmét 2019-ben. A gravitációs lencse, amely ezt a hosszúkás képet hozta létre, a legelterjedtebb a megfigyeltek közül, 15 ívmásodpercet ível át, és kiérdemelte a galaxis a "hajnal íve" becenevet.
A RELICS program 41 klasztert vizsgált, köztük a WHL0137-08-at, amelyet a Hubble ACS és WFC3 kamerái készítettek. A halmaz képes felnagyítani a galaxisokon túli objektumokat, például csillagokat, és Earendel képének hátterében két látható folt ugyanazon csillaghalmaznak felel meg. A numerikus modellek alkalmazása az Earendel-képre megkönnyítette a csillag nagyításának pontos meghatározását, amely a feltételezések szerint ezer és negyvenezer között van.
Becslések az Earendel sztárról
Sajnos ilyen nagy távolságból nem lehet pontosan megmérni a csillag méretét, bár 2,3 fényévnél kevesebbre becsülhető. Ez a becslés irrelevánsnak tűnhet, mivel ilyen hatalmas méretű csillagok nem ismertek, de megerősíti, hogy egyetlen csillagról van szó, nem pedig csillaghalmazról, bár lehetséges, hogy kettős vagy hármas csillagról van szó.
Az ultraibolya sugárzás abszolút nagysága alapján arra következtethetünk, hogy az Earendel tömege meghaladja az 50 naptömeget, de ezen a becslésen alig van lehetőség javítani. Tömege valószínűleg több tízszer vagy százszorosa a mi csillagunkénak, a legvalószínűbb tartomány 50 és 100 naptömeg között van.
Jellemzőinek három és fél éves elemzése után megállapítható, hogy ez a jelenség nem átmeneti. Bár összetételét nem vizsgálták, úgy vélik, hogy Earendel az univerzum korai szakaszában született, ami arra utal, hogy többnyire hidrogénből és héliumból áll. Kora azonban azt jelzi, hogy nem az első csillagnemzedék, a III. populáció néven ismert. A legtávolabbi ismert csillag, az Earendel felfedezése felülmúlja a 2018-ban talált, négymilliárd évesnek vélt Ikaruszét. Az Ikaruszt gravitációs lencsékkel figyelik meg, de az új James Webb teleszkóp lehetőséget kínál arra, hogy meghatározza Earendel spektrális típusát, és azt, hogy bináris vagy többszörös rendszerről van-e szó. A két felfedezés közötti különbség jelentős.
A felfedezés fontossága
Ennek a felfedezésnek a jelentősége a perspektívában rejlik, és nem elszigetelt tényként. Amikor az ősi civilizációkat akarjuk megismerni, megvizsgáljuk az általuk hátrahagyott maradványokat. Ezeket a maradványokat tanulmányozva megismerhetjük életmódjukat. Hasonlóképpen, a világegyetem hatalmas kiterjedésében, a csillagok maradványai úgy viselkednek, mint egy ősi civilizáció maradványai.
A csillagok egy életcikluson mennek keresztül, a születéstől az evolúcióig és a végső pusztulásig, és maradványt hagynak maguk után. Az olyan csillagok, mint a nap, fehér törpékké, míg a legmasszívabbak neutroncsillagokká, a legnagyobb tömegű fekete lyukak pedig a reakciók magja. A végén egy csillagból nukleáris anyag marad. Ezért a neutroncsillagokat, fehér törpéket és fekete lyukakat az univerzum múmiáihoz hasonlíthatjuk.
Ez a hasonlat arra enged következtetni, hogy ha találkozunk ezen tárgyak egyikével, egykor egy bizonyos tömegű csillag volt, amely meghatározott ideig létezett. Az evolúció ezt az ötletet kínálja nekünk. Egy ilyen csillag felfedezésével ablakot nyitnánk a múltba. Ez a felfedezés azért jelentős, mert lehetővé teszi számunkra, hogy ne csak elismerjük a civilizáció létezését, hanem megtapasztaljuk is a maga idejében. Az univerzumot megfigyelve legalább egy csillagot láthatunk még fiatal kozmosz korából, 900 millió éves korában.
További jövőbeli felfedezések
Ahogy már említettük a cikk egét, az űrmegfigyelés technológiája egyre inkább fejlődik és nagy sebességgel halad előre. Ez arra késztet bennünket, hogy elgondolkodjunk, milyen felfedezésekre számíthatunk a jövőben. A James Webb teleszkóp nemcsak e csillagok észlelésére, hanem spektrumaik megszerzésére is használható. Ezáltal jobban megérthetjük a csillagok asztrofizikáját. Ezek az első csillagok, amelyeket Population III csillagoknak neveznek, ők voltak azok a csillagok, amelyek akkor alakultak ki, amikor az erőforrások szűkösek voltak.
Az univerzum korai szakaszában az első csillagok többnyire hidrogénből és héliumból álltak, valamint nyomokban más elemekből is. Ezek a csillagok még nem mentek át robbanáson, és nem szennyezték be az egyesülés során keletkezett egyéb elemek. Amikor azonban ezek a csillagok végre felrobbantak, sokkal nagyobb tömegűnek számítottak a jelenleg megfigyelhetőnél. E korai csillagok jellemzőinek megfigyelése rendkívül fontos, mivel ez megerősíti elméleti megértését a világegyetem korai szakaszairól.
Ez teljesíti a Hubble elsődleges célját, amely az volt, hogy a fizikai törvényekről és a kozmoszról alkotott értelmezésünk összhangban legyen azzal, amit ténylegesen megfigyelünk.
Remélem, hogy ezen információk birtokában többet megtudhat a sztárról és Earendelről, valamint tulajdonságaikról.