Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» продолжил наблюдения космического телескопа NASA/ESA «Хаббл» за самой далекой звездой, когда-либо обнаруженной в очень ранней Вселенной, существовавшей через один миллиард лет после Большого взрыва.
Инструмент NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона), установленный на борту «Джеймса Уэбб», показывает, что изучаемое светило является массивной звездой B-типа, которая более чем в два раза горячее и примерно в миллион раз ярче нашего Солнца.
Звезда, которую ученые прозвали Эарендель, расположена в галактике Sunrise Arc, и ее обнаружение стало возможно лишь благодаря объединенной силе современных человеческих технологий и природного эффекта, известного как гравитационное линзирование. И «Хаббл», и «Джеймс Уэбб» могут наблюдать Эарендель из-за ее удачного расположения за «складкой» пространства-времени, созданной массивным галактическим скоплением WHL0137-08. Это скопление галактик, расположенное между нами и исследуемой звездой, настолько массивно, что искажает ткань самого пространства, и это обеспечивает увеличительный эффект, позволяя астрономам смотреть сквозь скопление, как через гигантское увеличительное стекло.
Из-за гравитационного линзирования изображения других объектов порой дублируются, но Эарендель выглядит как одна светящаяся точка даже на инфракрасном изображении «Джеймса Уэбба» с высоким разрешением. Основываясь на параметрах линзирования, астрономы определили, что звезда увеличена минимум в 4 000 раз. Эарендель — это самая далекая звезда из когда-либо обнаруженных, наблюдаемая через один миллиард лет после Большого взрыва.
Предыдущими рекордсменами были:
- Звезда Икар (MACS J1149 Lensed Star 1), обнаруженная «Хабблом», которая существовала через четыре миллиарда лет после Большого взрыва;
- Красная гигантская звезда Квиллур (Quyllur), наблюдаемая «Джеймсом Уэббом» через три миллиарда лет после Большого взрыва.
Такие массивные звезды, как Эарендель, часто имеют спутники в лице других звезд. Астрономы не ожидали, что «Джеймс Уэбб» обнаружит у Эарендель спутник или спутники, поскольку звезды-компаньоны располагаются настолько близко (по астрономическим меркам) друг к другу, что на таком расстоянии по отдельности они неразличимы. Однако, основываясь исключительно на цветах звезды Эарендель, астрономы считают, что видят намеки на присутствие более холодной и красной звезды-компаньона. Этот свет был «растянут» расширением Вселенной до длин волн, которые длиннее, чем могут зафиксировать инструменты «Хаббла», и поэтому его можно было обнаружить только с помощью «Джеймса Уэбба».
Инструмент NIRCam «Джеймса Уэбба» также показал другие примечательные детали складки, которая является самой сильно увеличенной — и очень искаженной — галактикой, обнаруженной за первый миллиард лет существования Вселенной. Особенности включают в себя как молодые очаги звездообразования, так и более старые звездные скопления размером до десяти световых лет в поперечнике. По обе стороны от складки максимального увеличения, проходящей прямо через Эарендель, эти особенности отражаются искажением гравитационной линзы. Область, образующая звезды, кажется вытянутой, и ее возраст оценивается менее чем в пять миллионов лет. Меньшие точки по обе стороны от Эарендель — это два изображения одного более старого, более укоренившегося звездного скопления, возраст которого оценивается как минимум в десять миллионов лет. Это стабильное скопление, вероятно, все еще существует.
В настоящее время ученые анализируют данные наблюдений инструмента NIRSpec (спектрограф ближнего инфракрасного диапазона) «Джеймса Уэбба» за галактикой Sunrise Arc и Эарендель, которые позволят уточнить состав и расстояния.
Опираясь на опыт «Хаббла», ответственного за открытие Эарендель, «Джеймс Уэбб» смог обнаружить другие очень далекие звезды, но ни одна из них не находится так далеко, как Эарендель. Астрономы надеются, что это, возможно, станет шагом к возможному обнаружению одной из звезд самого первого поколения, состоящей только из «необработанных» компонентов Вселенной, созданных в результате Большого взрыва, — водорода и гелия.
