Ön plandaki bir gökada kümesinin yerçekiminin uzaktaki arka plan yıldızını – lakaplı Earendil – binlerce kez büyüttüğü, 1/250 derece genişliğindeki bölgenin gökyüzündeki yakın çekimi. Kredi: Bilim: NASA, ESA, Brian Welch (JHU), Dan Coe (STScI), Görüntü İşleme: NASA, ESA, Alyssa Pagan (STScI)
Hubble, 28 milyar ışıkyılı rekor bir mesafede, şimdiye kadar görülen en uzak tek yıldızı tespit ediyor.
Büyük bir gökada kümesinin tesadüfi bir dizilişiyle, Kopenhag Üniversitesi ve DTU gibi diğer enstitülerden gökbilimciler, tüm gözlemlenebilir Evrenin çoğunda tek bir yıldız keşfettiler. Bu şimdiye kadar tek bir yıldızın en uzak tespiti. Yıldız, Güneş’ten 500 kat daha büyük olabilir.
Gece gökyüzüne baktığınızda, gördüğünüz tüm yıldızlar bizim kendi galaksimiz içindedir. Samanyolu. En güçlü teleskoplarla bile, normal şartlar altında tek tek yıldızlar ancak en yakın galaktik komşularımızda çözülebilir. Genel olarak, uzak galaksiler milyarlarca yıldızdan gelen harmanlanmış ışık olarak görülür.
Ancak, “yerçekimi merceği” olarak bilinen muhteşem doğa olayıyla, Niels Bohr Enstitüsü’ndeki Kozmik Şafak Merkezi’nden ve DTU Uzayından gökbilimciler, yine de, tüm galaksileri tespit etmenin bile zor olduğu bir mesafeyi tespit edebildiler.
Einstein tarafından tahmin edilen bir kozmik teleskop
Einstein’ın görelilik kuramının öngördüğü harikalar arasında, kütlenin uzayın kendisini “eğme” yeteneği vardır. Işık, büyük cisimlerin yakınından geçerken, yolu kavisli alanı takip eder ve yön değiştirir. Bizimle uzaktaki bir arka plan ışık kaynağı arasında büyük bir nesne varsa, nesne ışığı saptırabilir ve yoğunluğu büyüterek bir mercek gibi bize doğru odaklayabilir.
Devasa bir gökada kümesi, arka plandaki bir gökadadan gelen ışığı odaklar ve büyütür. Kredi bilgileri: Peter Laursen
Birkaç kez büyütülmüş galaksiler rutin olarak bu yöntemle keşfedilir. Ancak şaşırtıcı bir kozmik tesadüfle, WHL0137-08 adlı bir kümedeki galaksiler, tek bir yıldızın ışığını bize doğru odaklayacak ve ışığını binlerce kez büyütecek şekilde sıralandı.
Bu yerçekimi merceğinin ve dokuz saatlik pozlama süresinin bir kombinasyonu Hubble uzay teleskobu uluslararası bir gökbilimciler ekibinin yıldızı tespit etmesini sağladı.
Earendel – sabah yıldızı
Gökbilimciler yıldız lakaplı Earendel, “sabah yıldızı” veya “yükselen ışık” anlamına gelen Eski İngilizce sözcükten. Yıldızın Güneşimizin kütlesinden en az 50 kat, muhtemelen 500’e kadar ve milyonlarca kat daha parlak olduğunu hesaplıyorlar.
Kendi başına şaşırtıcı bir başarı olmasının yanı sıra, Earendel’in gözlemi, erken Evren’i araştırmak için benzersiz bir olanak sunuyor:
“Kozmosa bakarken, zamanda geriye de bakıyoruz. bu aşırı yüksek çözünürlüklü gözlemler, ilk galaksilerin bazılarının yapı taşlarını anlamamızı sağlıyor.Kopenhag’daki Kozmik Şafak Merkezi’nde doktora sonrası doktora yapan Victoria Strait ve çalışmanın ortak çalışanı ve ortak yazarı Victoria Strait açıklıyor. Detaylandırıyor:
“Earendel’den gördüğümüz ışık yayıldığında, Evren bir milyar yaşından küçüktü; şu anki yaşının sadece %6’sı. O zamanlar, ilk Samanyolu’ndan 4 milyar ışıkyılı uzaklıktaydı, ancak ışığın bize ulaşması için geçen yaklaşık 13 milyar yıl boyunca, Evren genişledi ve şimdi şaşırtıcı bir şekilde 28 milyar ışıkyılı uzaklıkta.”
Önceki kayıt, Evren şu anki yaşının üçte biri civarındayken görülen bir yıldızdı, bu sırada yapısının çoğu zaten oluşmuş ve evrimleşmişti. Yani Earendel gerçekten de çığır açan bir rekor.
Earendel’in, büyütmenin (onlarca) binlerce kat arttığı dar çizginin tam üstüne düştüğü küçük bölgenin yakından görünümü. Çok sayıda yıldızdan oluşan bir küme, çizgiden hafifçe kaymış olarak görülür, bu da çok daha küçük bir büyütme ile sonuçlanır, ancak bunun yerine yerçekimi tarafından yansıtılır. Kredi: NASA/ESA/Brian Welch (JHU)/Dan Coe (STScI)/Peter Laursen (ŞAFA)
James Webb Uzay Teleskobu için bir hedef
Gökbilimciler Earendel’in parlaklığını ölçmek için yerçekimi merceğinin fiziksel bir modelini oluşturdular. Işık kaynağının tam doğası modellerine bağlıdır, ancak gökbilimciler küçük noktanın aslında tek bir yıldız olduğundan o kadar emin olduklarında, bunun nedeni kısmen birçok farklı modelin hepsinin aşağı yukarı aynı cevabı vermesidir.
Bununla birlikte, Earendel prensipte birbirine çok yakın bulunan birden fazla yıldız olabilir. Durumun böyle olup olmadığını test etmek için ekip, yakın zamanda başlatılan süreyi gözlemleyerek başvurdu – ve ödüllendirildi – James Webb Uzay Teleskobu.
Devasa bir gökada kümesi, arka plandaki bir gökadadan gelen ışığı odaklar ve büyütür. Kredi bilgileri: L. Hustak, STScI
Kozmik Şafak Merkezi lideri ve Niels Bohr Enstitüsü’nde profesör olan Sune Toft, “James Webb ile, Earendel’in gerçekten de sadece bir yıldız olduğunu doğrulayabileceğiz ve aynı zamanda ne tür bir yıldız olduğunu ölçebileceğiz” diyor. , çalışmaya da katıldı. “Webb, kimyasal bileşimini ölçmemize bile izin verecek. Potansiyel olarak, Earendel, Evrenin en eski yıldız neslinin bilinen ilk örneği olabilir.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için, Şanslı Kozmik Hizalama Sayesinde Görülen En Uzak Yıldız Hubble Noktalarını okuyun.
Referans: Brian Welch, Dan Coe, Jose M. Diego, Adi Zitrin, Erik Zackrisson, Paola Dimauro, Yolanda Jiménez-Teja, Patrick Kelly, Guillaume Mahler, Masamune Oguri, FX Timmes, Rogier tarafından “Redshift 6.2’de yüksek oranda büyütülmüş bir yıldız” Windhorst, Michael Florian, SE de Mink, Roberto J. Avila, Jay Anderson, Larry Bradley, Keren Sharon, Anton Vikaeus, Stephan McCandliss, Maruša Bradac, Jane Rigby, Brenda Frye, Sune Toft, Victoria Strait, Michele Trenti, Soniya Sharma, Felipe Andrade-Santos ve Tom Broadhurst, 30 Mart 2022, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-022-04449-y