哈勃发现迄今最远恒星，大爆炸后44亿年就已存在

2022-03-31 16:15:00

科学家发现迄今距地球最远恒星该恒星亮度约为太阳100万倍,这颗恒星长什么样呢?让我们一起来看看吧——哈勃发现迄今最远恒星,大爆炸后44亿年就已存在

美国国家航空航天局(NASA)的哈勃太空望远镜(HST)最新的重大发现:探测到宇宙大爆炸后最初十亿年内的恒星的光——迄今为止所见的最远的单个恒星。

《自然》杂志30日刊登的研究文章显示,一国际团队发现了迄今为止距地球最远的恒星。这颗恒星被命名为“晨星”,形成于近130亿年前,迄今距地球最远恒星亮度约为太阳100万倍。

在此之前,探测到的最远的单个恒星记录是哈勃太空望远镜2018年探测到的一颗存在于宇宙年龄大约 40 亿年的恒星,即宇宙年龄的 30% 的时候,天文学家更喜欢用宇宙学红移的说法,之前的记录最远恒星的红移为 1.5.科学家使用“红移”这个词是因为随着宇宙的膨胀,来自遥远物体的光在向我们传播时会被拉伸或“红移”到更长、更红的波长。

而这次新发现的恒星,距离地球要比之前的记录远的多,它的光需要 129 亿年才能到达地球,当时宇宙只有当前宇宙年龄的 7%,即红移为 6.2.以前在如此遥远的距离上看到的最小天体是早期星系中的星团。

天文学家预计埃伦德尔星在未来几年内仍将保持被透镜放大的状态。NASA的詹姆斯·韦布太空望远镜将对其进行观测。需要韦布对红外光的高灵敏度来了解更多关于埃伦德尔星的信息,因为由于宇宙的膨胀,它的可见光波段的光被拉伸(红移)到更长的红外波段。

厄伦德尔星的化学组成将引起天文学家的极大兴趣,因为它是在宇宙充满由连续几代大质量恒星产生的重元素之前形成的。如果后续研究发现厄伦德尔星仅由原初氢和氦组成,这将是传说中的星族 III 恒星的第一个证据,这些恒星被假设为大爆炸后诞生的第一代恒星。虽然可能性很小,但Welch承认它仍然很诱人。

哈勃太空望远镜是 NASA 和 ESA(欧洲航天局)之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所 (STScI) 开展哈勃科学项目。STScI 由华盛顿特区的天文学研究大学协会为 NASA 运营。

由于距离极远,人们现在看到的是它约128亿年前的样子。科学家们表示,这一新发现将有助于研究宇宙起源。

研究小组估计,厄伦德尔的质量至少是太阳质量的 50 倍,亮度是太阳的数百万倍,可与已知的最大质量恒星相媲美。但是,如果没有位于我们和厄伦德尔之间的巨大星系团 WHL0137-08 的聚焦放大,即使是如此明亮、质量非常大的恒星也无法在如此远的距离上被我们看到。星系团的质量扭曲了空间结构,形成了一个强大的天然放大镜,它扭曲并极强地放大了来自其背后远处天体的光。

由于与放大的星系团非常巧合的对齐,埃伦德尔星直接出现在或非常接近空间结构的涟漪上。这种涟漪在光学中被定义为“焦散”(Caustic),这会导致最大的放大倍率和聚焦增亮。这种效果类似于游泳池的水面波纹,阳光明媚的日子里在池底形成明亮的光线图案。水面上的涟漪充当透镜,将阳光聚焦在游泳池地板上。

这种焦散效应导致埃伦德尔星从其宿主星系的弥散光芒中跳脱出来。它的亮度被放大一千倍或更多。目前天文学家还无法确定厄伦德尔星是否是双星,尽管大多数大质量恒星至少有一颗较小的伴星。