Teknologi til at udforske og observere universet bliver stadig mere avanceret. Så meget, at Brian Welch og hans forskerhold har gjort en banebrydende opdagelse ved hjælp af Hubble-rumteleskopet. De har fundet en stjerne kaldet WHL0137-LS, som de har givet tilnavnet Earendel . Dens lys har taget næsten 13.000 milliarder år at nå os, og vi observerer den fra dengang universet kun var 7% af sin nuværende alder.
Earendels opdagelse
Det er imponerende at finde en enkelt stjerne i så stor afstand, men det er muligt på grund af den forvrængning af rumtiden, som beskrives af den generelle relativitetsteori. Hubble brugte et smart trick til at udnytte dette fænomen. Lyset fra Earendel blev forstærket af tyngdekraften fra en massiv galaksehob kaldet WHL0137-08, som ligger mellem os og stjernen. Denne gravitationelle linseeffekt gjorde det muligt for os at observere denne enkelte stjerne.
I 2016 blev galaksen WHL0137-zD1 oprindeligt observeret gennem RELICS-programmet, som undersøger linsehobe, og dens forvrængede form blev tilskrevet hobens tyngdekraft. Den samme galakse genvandt Hubbles opmærksomhed i 2019. Den tyngdekraftslinseeffekt, der skabte dette aflange billede, er den mest omfattende observerede og strækker sig over 15 buesekunder og gav galaksen øgenavnet "daggrybuen".
RELICS-programmet har undersøgt 41 klynger, inklusive WHL0137-08, som er blevet fotograferet af Hubbles ACS- og WFC3-kameraer. Hoben er i stand til at forstørre objekter ud over galakser, såsom stjerner, og to synlige pletter i baggrunden af Earendels billede svarer til den samme stjernehob. Anvendelsen af numeriske modeller til Earendel-billedet har lettet den præcise bestemmelse af stjernens forstørrelse, som menes at være mellem tusind og fyrre tusinde.
Skøn om stjernen Earendel
Desværre er det umuligt at måle stjernens størrelse præcist fra så stor afstand, selvom den kan anslås til mindre end 2,3 lysår . Dette estimat kan virke irrelevant, da der ikke kendes stjerner af så massiv størrelse, men det bekræfter, at vi har at gøre med en enkelt stjerne snarere end en stjernehob, selvom det kunne være et dobbelt- eller tredobbelt stjernesystem.
Den absolutte størrelsesorden af det ultraviolette lys har gjort det muligt for os at udlede, at Earendel har en masse på over 50 solmasser, men der er ikke meget plads til at forbedre dette estimat. Dens masse er sandsynligvis ti eller hundred gange større end vores egen stjernes, med det mest sandsynlige interval mellem 50 og 100 solmasser.
Efter at have analyseret dens karakteristika i tre et halvt år, kan det konkluderes, at dette fænomen ikke er forbigående. Selvom dens sammensætning ikke er blevet undersøgt, menes Earendel at være opstået i universets tidlige stadier, hvilket tyder på, at den primært består af brint og helium. Dens alder indikerer dog, at den ikke er medlem af den første generation af stjerner, kendt som Population III. Opdagelsen af Earendel, den fjerneste kendte stjerne, overgår Icarus', som blev fundet i 2018 og menes at være fire milliarder år gammel. Icarus observeres gennem gravitationslinseeffekter, men det nye James Webb-rumteleskop giver potentiale til at bestemme Earendels spektraltype og om det er et dobbeltstjernesystem eller et flerstjernesystem. Forskellen mellem de to opdagelser er betydelig.
Vigtigheden af opdagelse
Vigtigheden af denne opdagelse ligger i dens bredere perspektiv, ikke i dens isolerede natur. Når vi ønsker at lære om gamle civilisationer, undersøger vi de rester, de har efterladt. Ved at studere disse rester kan vi lære om deres levevis. På samme måde fungerer resterne af stjerner i universets enorme vidder som resterne af en gammel civilisation.
Stjerner gennemgår en livscyklus, fra fødsel til evolution og eventuel død, og efterlader en rest. Stjerner som solen bliver til hvide dværge, mens de mest massive bliver neutronstjerner, og de mest massive sorte huller, som er kernen, hvor reaktioner opstår. I sidste ende er det, der er tilbage af en stjerne, nukleart stof. Derfor kan vi sammenligne neutronstjerner, hvide dværge og sorte huller med universets mumier.
Denne analogi giver os mulighed for at udlede, at hvis vi støder på et af disse objekter, var det engang en stjerne med en bestemt masse, der eksisterede i en bestemt periode. Evolutionsteorien giver os denne indsigt. Ved at opdage en sådan stjerne åbner vi et vindue til fortiden. Denne opdagelse er betydningsfuld, fordi den ikke kun giver os mulighed for at genkende civilisationens eksistens, men også at opleve den i sin tid. Ved at observere universet er vi i stand til at se mindst én stjerne fra dengang den var et ungt kosmos, i en alder af 900 millioner år.
Andre fremtidige opdagelser
Som vi nævnte tidligere i artiklen, udvikler rumobservationsteknologi sig hurtigt og skrider frem i et hastigt tempo. Dette får os til at undre os over, hvilke opdagelser vi kan forvente i fremtiden. James Webb-rumteleskopet kan ikke kun bruges til at detektere disse stjerner, men også til at indsamle deres spektre. Ved at gøre det kan vi få en bedre forståelse af stjernernes astrofysik . Disse tidlige stjerner, kendt som Population III-stjerner, blev dannet i en tid med knappe ressourcer.
I universets tidlige stadier bestod de første stjerner primært af brint og helium med spor af andre grundstoffer. Disse stjerner var endnu ikke eksploderet, og der var ikke forekommet nogen forurening fra andre grundstoffer skabt af fusion. Men da disse stjerner endelig eksploderede, forventedes de at være meget mere massive end det, der observeres i øjeblikket. Det er af afgørende betydning at observere disse tidlige stjerners karakteristika, da det bekræfter vores teoretiske forståelse af det tidlige univers.
Dette opfylder et primært mål for Hubble, som var at sikre, at vores forståelse af fysiske love og kosmos stemmer overens med det, vi faktisk observerer.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om stjernen og Earendel og deres egenskaber.