مشاهده دورترین ستاره منفرد دیده شده توسط تلسکوپ فضایی هابل!!
نمای نزدیک از منطقهای در آسمان، به وسعت 1/250 درجه، جایی که گرانش یک خوشه کهکشانی در پیشزمینه، ستاره پسزمینه دوردست – ملقب به ارندل – را هزاران بار بزرگنمایی میکند. اعتبار: NASA/ESA/Brian Welch (JHU)/Dan Coe (STScI)/Alyssa Pagan (STScI).
ستارهشناسان با ترکیب تصادفی خوشهای پرجرم از کهکشانها، دورترین ستاره شناسایی شده را کشف کردند. جرم این ستاره ممکن است تا 500 برابر بیشتر از خورشید باشد. این کشف امروز در مجله Nature منتشر شده است.
با خیره شدن به آسمان شب، تمام ستارههایی که میبینید در کهکشان خود ما، کهکشان راه شیری قرار دارند. حتی با قویترین تلسکوپها، در شرایط عادی، ستارگان منفرد تنها در نزدیکترین همسایگان کهکشانی ما قابل شناسایی هستند. به طور کلی، کهکشانهای دور به عنوان نور ترکیبی از بیلیونها ستاره دیده میشوند.
اما با پدیده طبیعی شگفت انگیزی که به عنوان “عدسی گرانشی” شناخته میشود، اخترشناسان مرکز سپیدهدم کیهانی در موسسه نیلز بور و فضای DTU با این وجود توانستند فاصلهای را تشخیص دهند که حتی کشف کل کهکشانها نیز چالشبرانگیز است.
تلسکوپ کیهانی پیشبینی شده توسط اینشتین
از جمله شگفتیهای پیشبینیشده توسط نظریه نسبیت اینشتین، توانایی جرم برای «انحنا دادن» خود فضا است. همانطور که نور از نزدیک اجسام پرجرم عبور میکند، تغییر جهت میدهد. اگر یک جسم پرجرم بین ما و یک منبع نور پسزمینه دور قرار گیرد، ممکن است آن جسم نور را به صورت عدسی به سمت ما منحرف کند و شدت آن را بزرگنمایی کند.
کهکشانهایی که چندین بار بزرگنمایی میشوند معمولاً با این روش کشف میشوند. اما در یک تصادف کیهانی حیرتانگیز، کهکشانهای خوشهای به نام WHL0137-08 بهگونهای کنار هم قرار گرفتند که نور یک ستاره را به سمت ما متمرکز کردند و نور آن را هزاران بار بزرگنمایی کردند.
ترکیبی از این لنز گرانشی و 9 ساعت زمان نوردهی با تلسکوپ فضایی هابل، یک تیم بینالمللی از ستارهشناسان را قادر ساخت تا ستاره را شناسایی کنند.
نمای نزدیک از ناحیه کوچکی که ارندل در آن دقیقاً بالای خط باریکی افتاد که در آن بزرگنمایی (دهها) هزار برابر افزایش مییابد. خوشهای متشکل از ستارگان کمی در فاصله کمی از خط دیده میشود که منجر به بزرگنمایی بسیار کمتری میشود اما در عوض توسط گرانش منعکس میشود. اعتبار: NASA/ESA/Brian Welch (JHU)/Dan Coe (STScI)/Peter Laursen (DAWN).
ارندل – ستاره صبح
ستارهشناسان ستاره Earendel را از کلمه انگلیسی قدیمی به معنای “ستاره صبح” یا “نور در حال طلوع” نامگذاری کردند. آنها محاسبه میکنند که جرم این ستاره حداقل 50 برابر خورشید ما، احتمالا تا 500 و میلیونها برابر پرنورتر است.
رصد ارندل علاوه بر اینکه به خودی خود یک دستاورد شگفتانگیز است، امکان منحصر به فردی را برای بررسی کیهان اولیه ارائه میدهد:
ویکتوریا استریت، فوق دکترا در مرکز سپیدهدم کیهانی در کپنهاگ و یکی از همکاران و نویسندگان این مطالعه توضیح میدهد: «همانطور که به کیهان نگاه میکنیم، به گذشته نیز نگاه میکنیم، بنابراین این مشاهدات با وضوح بالا به ما اجازه میدهد تا اجزای سازنده برخی از اولین کهکشانها را درک کنیم. او توضیح میدهد:
زمانی که نوری که از ارندل میبینیم ساطع شد، کیهان کمتر از یک بیلیون سال سن داشت؛ تنها 6 درصد از سن کنونیاش. در آن زمان 4 بیلیون سال نوری از کهکشان راه شیری فاصله داشت، اما تقریباً در طول زمان 13 بیلیون سال طول کشید تا نور به ما برسد، کیهان به گونهای منبسط شده است که اکنون 28 بیلیون سال نوری از ما فاصله دارد.
رکورد قبلی مربوط به ستارهای است که زمانی دیده شد که کیهان در حدود یک سوم سن کنونی خود بود که در آن زمان بیشتر ساختار آن شکل گرفته و تکامل یافته بود. بنابراین ارندل در واقع یک رکوردشکن است.
یک خوشه کهکشانی پرجرم نور یک کهکشان پس زمینه را متمرکز و بزرگ میکند اعتبار: L. Hustak, STScI
هدفی برای تلسکوپ فضایی جیمز وب
برای اندازه گیری روشنایی ارندل، اخترشناسان یک مدل فیزیکی از عدسی گرانشی ساختند. ماهیت دقیق منبع نور به مدل آنها بستگی دارد، اما ستارهشناسان مطمئن هستند که نقطه کوچک در واقع یک ستاره است، به این دلیل که بسیاری از مدلهای مختلف تقریباً پاسخ یکسانی میدهند.
با این وجود، ارندل در اصل میتواند بیش از یک ستاره باشد که بسیار نزدیک به یکدیگر قرار دارند. برای آزمایش اینکه آیا این مورد صحیح است یا خیر، تیم درخواست زمان رصد با تلسکوپ فضایی جیمز وب را کرد اخیراً پرتاب شد – و این زمان به آنها داده شد.
سون تافت، رهبر مرکز سپیدهدم کیهانی و استاد مؤسسه نیلز بور میگوید: «با جیمز وب، ما میتوانیم تأیید کنیم که ارندل در واقع فقط یک ستاره است و در عین حال تعیین کنیم که کدام نوع ستاره است. وب حتی به ما اجازه میدهد تا ترکیب شیمیایی آن را اندازهگیری کنیم. به طور بالقوه، ارندل میتواند اولین نمونه شناخته شده از اولین نسل ستارههای کیهان باشد.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Hubble spots most distant single star ever seen, at a record distance of 28 billion lightyears
by University of Copenhagen MARCH 30, 2022
https://phys.org/news/2022-03-hubble-distant-star-distance-billion.html