Díky náhodnému složení mohutné kupy galaxií objevili astronomové nejvzdálenější známou hvězdu v historii. Podle astronomů může být až pětsetktrát hmotnější než Slunce. Vědci objev popsali v odborném časopise Nature.
Hubbleův dalekohled našel zatím nejvzdálenější hvězdu
Když se člověk podívá na noční oblohu, vidí spoustu hvězd – všechny ale leží v naší galaxii, Mléčné dráze. I s těmi nejvýkonnějšími dalekohledy lze za normálních okolností rozlišit jednotlivé hvězdy pouze u našich nejbližších galaktických sousedů. Obecně jsou vzdálené galaxie vidět jenom jako smíšené světlo miliard hvězd.
Díky jevu známému jako „gravitační čočkování“ se teď ale astronomům z Centra kosmického svítání při Institutu Nielse Bohra a DTU Space přesto podařilo objevit hvězdu na vzdálenost, na kterou je náročné odhalit i celé galaxie.
Einsteinem předpovězený kosmický dalekohled
Mezi jevy předpovězené Einsteinovou teorií relativity patří schopnost hmoty zakřivovat samotný prostor. Když světlo prochází v blízkosti hmotných objektů, jeho dráha sleduje zakřivený prostor a mění se tedy jeho směr. Pokud se mezi námi a vzdáleným zdrojem světla v pozadí náhodou nachází hmotný objekt, může tento objekt světlo vychýlit a zaostřit tedy směrem k nám – podobně jako čočka. A tím se zvětší intenzita světla.
Touto metodou se běžně objevují galaxie. Ale díky náhodě vpravdě kosmických rozměrů se galaxie v kupě s názvem WHL0137-08 seřadily tak, že zaostřily světlo jediné hvězdy směrem k nám. A tím tisícinásobně zesilily i její světlo.
Princip gravitační čočky
Kombinace této gravitační čočky a devíti hodin expozičního času Hubbleova vesmírného dalekohledu umožnila mezinárodnímu týmu astronomů hvězdu objevit.
Ranní hvězda na druhém konci vesmíru
Astronomové hvězdě přezdívají Earendel, což pochází ze staroanglického slova znamenajícího „ranní hvězda“ nebo „vycházející světlo“. Toto jméno zpopularizoval spisovatel J. R. R. Tolkien v knize Silmarillion – postava Eärendila Námořníka patří k základu tohoto fantasy mýtu. Byl to mimo jiné dědeček elfí princezny Arwen.
Hvězda Earendel je podle výpočtů nejméně padesátkrát hmotnější než naše Slunce, ale možná až pětsetkrát a přibližně milionkrát jasnější.
Kromě toho, že pozorování Earendela je samo o sobě ohromujícím úspěchem, nabízí podle autorů objevu jedinečnou možnost zkoumání raného vesmíru. Victoria Straitová, která je spoluautorkou studie, to vysvětluje takto: „Když nahlížíme do hlubin vesmíru, díváme se vlastně také zpět v čase. Takže tato pozorování s extrémně vysokým rozlišením nám umožňují pochopit stavební kameny prvních galaxií.“
Když bylo světlo, které dnes vidíme, z Earendela vyzařováno, byl vesmír starý méně než miliardu let. To je asi šest procent jeho současného stáří. „V té době byl od Mléčné dráhy vzdálen čtyři miliardy světelných let – ale během téměř 13 miliard let, které trvalo, než k nám jeho světlo dorazilo, se vesmír rozšířil, takže nyní je od nás vzdálen neuvěřitelných 28 miliard světelných let,“ dodává Straitová.
Předchozí rekord v pozorování tak byl výrazně překován. Doposud ho totiž držela hvězda pozorovaná v době, kdy měl vesmír zhruba třetinu svého současného stáří, tedy v čase, kdy se již většina jeho struktury zformovala a vyvinula.
Tajemný Earendel
O nově objevené hvězdě se ale ve skutečností ví zatím příliš málo. Vědci dokonce přiznávají, že Earendel by v zásadě mohl být více než jednou hvězdou – může být shlukem hvězd, které se nachází velmi blízko sebe. Aby tým ověřil, jestli nemůže být pravdivá tato hypotéza, požádal o pozorovací čas na nedávno vypuštěném vesmírném dalekohledu Jamese Webba.
Hubbleův teleskop
„Díky Jamesi Webbovi budeme moci potvrdit, jestli je Earendel skutečně jen jedna hvězda, a zároveň kvantifikovat, o jaký typ hvězdy se jedná,“ těší se profesor Sune Toft z Niels Bohr Institute, který se na studii podílel. „Webb nám dokonce umožní změřit její chemické složení. Earendel by mohl být prvním známým příkladem nejstarší generace hvězd ve vesmíru.“