距地球280億光年!哈勃太空望遠鏡拍到最遙遠的單一恆星

2022-03-31     星空天文

原標題:距地球280億光年!哈勃太空望遠鏡拍到最遙遠的單一恆星

有史以來最遙遠的單一恆星被發現。

在這片只覆蓋了1/250度天區的照片中,前景星系團的引力將遙遠的「埃蘭迪爾」(箭頭所指處)星光增強了數萬倍。 NASA / ESA / Brian Welch (JHU) / Dan Coe (STScI) / Alyssa Pagan (STScI)

機緣巧合,天文學家藉助一個巨型星系團產生的透鏡效應,在可觀測宇宙中拍到了一顆有史以來最遙遠的單一恆星。

我們在夜空中看到的所有單一恆星幾乎都位於我們的銀河系內部。即使用人類最強大的望遠鏡,我們也只能分辨出距離我們最近的星系近鄰內的單一恆星。那些距離我們極其遙遠的星系內的恆星,它們的星光都混合在一起的,呈現為一團團模糊而黯淡的光斑。

但最近丹麥尼爾斯·玻爾研究所宇宙黎明研究中心和丹麥理工大學的研究人員,藉助神奇的「引力透鏡」效應,史無前例地,在連整個星系也難以看到的,極其遙遠的可觀測宇宙「盡頭」,拍到了一顆單一的恆星。

愛因斯坦的相對論認為,質量會導致其所在的空間發生「彎曲」。當光從一個大質量的物體旁經過時,它的行進方向會受到空間曲率的影響而發生改變。假如在觀測者和一個遙遠的光源之間存在一個質量巨大的物體,那麼這個物體就會像一個巨大的鏡片,使光發生偏轉和聚集,當光線到達觀測者眼中後,觀測者就會發現這個光源的亮度得到了增強。

天文學家通過這種方式,在遙遠的宇宙中發現了許多原本看不到的星系。而這一次,天文學家發現的,竟然是一顆單一的恆星。

一個名叫WHL0137-08的星系團,將一顆遙遠恆星發出的光放大了數萬倍。再由哈勃太空望遠鏡經過9個小時的曝光後,將這顆來自「宇宙盡頭」的恆星呈現在了人類的眼前。

天文學家稱這顆恆星為「埃蘭迪爾」,是古英語中「晨星」的意思。這是一顆質量至少為太陽50倍,最多為太陽500倍的巨星,其亮度可以達到太陽的數百萬倍。

這顆恆星的光在出發時宇宙的年齡只有今天的6%,它距離當時的原始銀河系只有40億光年。由於宇宙的膨脹,這些光跋涉了130億年才到達地球。而此時,恆星原來的位置距離我們已有280億光年之遙——以恆星本身的質量,以及人類目前掌握的恆星演化理論,這顆恆星今天不可能還存在。

這顆恆星是有史以來天文學家發現的最遙遠的單一恆星,也是其「生活」年代距離今天最遙遠的古早恆星。此前發現的最遠恆星所處年代,宇宙的年齡大約已相當於今天的三分之一。

這顆恆星所處的時間和空間距離我們都如此遙遠,這不免讓人懷疑結論的可靠性。而發現者之所以確信「埃蘭迪爾」是一顆單一的恆星,是因為多個引力透鏡模型對這個光源本質的分析結果都保持了一致。

但理論上「埃蘭迪爾」依然有可能是一個由多顆恆星組成的多星系統。這個謎底,將要由詹姆斯·韋布空間望遠鏡來揭開。韋布望遠鏡還將測定「埃蘭迪爾」的化學成分,以確定它是否屬於宇宙中的第一代恆星。

「埃蘭迪爾」能被發現,在很大程度上是一種巧合。它剛好出現在引力透鏡系統中恰到好處的位置上。 NASA / ESA / Brian Welch (JHU) / Dan Coe (STScI) / Peter Laursen (DAWN)

參考

A highly magnified star at redshift 6.2

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/c1f0411c216e7738c6a513c0ff1ce4cd.html