Kako su izgledale zvezde kada je svemir bio star jedva 900 miliona godina? Pa, koliko god se činilo neverovatnim, na to pitanje već imamo odgovor. Zahvaljujući orbitnom teleskopu 'Hubble' (HST), tim istraživača na čelu s B. Welchom otkrio je zvezdu čijoj je svetlosti trebalo 12,9 milijardi godina da stigne do nas. Zvezda, označena kao WHL0137-LS, neformalno je nazvana Earendel i vidimo je kako je izgledala kada je kosmos imao samo 7% svoje trenutne starosti. Impresivno. Međutim, kako je moguće da 'Hubble' može da detektuje pojedinačnu zvezdu na takvoj udaljenosti? Zar na toj daljini nisu vidljive isključivo galaksije i njihova jata?
Earendel, najudaljenija poznata zvijezda, viđena kao tačka unutar iskrivljene slike galaksije u kojoj se nalazi. (NASA, ESA, Brian Welch (JHU), Dan Coe (STScI), Alyssa Pagan (STScI)).
I, doista, to je tačno. Ali 'Hubble' je iskoristio mali 'trik' zahvaljujući iskrivljenju prostor-vremena koje opisuje Opšta teorija relativiteta. Earendelovo svetlo je pojačano gravitacijom ogromnog galaktičkog jata nazvanog WHL0137-08 koji se nalazi između nas i njega. Zahvaljujući ovom efektu gravitacionog 'lensinga' u stanju smo da vidimo pojedinačnu zvezdu. Galaksija u kojoj se nalazi Earandel, poznata kao WHL0137-zD1, prvi put je opažena 2016. zahvaljujući iskrivljenju usled gravitacije jata i programu RELICS ( Reionization LensIng Cluster Survey ), da bi potom 2019. bila ponovno predmet pažnje 'Hubblea'. Izduženi oblik ove iskrivljene slike doveo je do toga da je galaksija WHL0137-zD1 dobila nadimak 'Sunrice Arc'. Reč je o galaksiji izobličenoj izduženim gravitacionim sočivom, koja se proteže na 15 lučnih sekundi. Klaster WHL0137-08 jedan je od 41 koje je proučavao program RELICS koristeći slike 'Hubbleovih' kamera ACS i WFC3.
Kontekstna slika prikazuje galaktičko jato WHL0137-08 i iskrivljenu sliku galaksije "Sunrice Arc" u kojoj se nalazi Earned (NASA/ESA/STScI).
Ali gravitacioni lensing ne uvećava udaljene galaksije homogeno, već je, uz odgovarajuće uslove, sposoban da poveća objekte mnogo manje od galaksije... poput pojedinačnih zvezda. Zapravo, na slici na kojoj je Earendel otkriven, mogu takođe da se vide dve mrlje koje odgovaraju istom skupu zvezda u galaksiji u pozadini. Numerički modeli primenjeni na Earendelovu sliku omogućili su procenu preciznog uvećanja koje je zvezda pretrpela, uvećanje koje se procenjuje na između hiljadu i četrdeset hiljada. Veličina zvezde se ne može precizno izmeriti – bilo bi čudo kada bi se tako nešto moglo postići sa tolike daljine – iako je moguće izračunati da mora biti manja od 2,3 svetlosne godine. Ova se računica čini pomalo beskorisnom, jer je očito da ne postoje tako velike zvezde, ali nam pomaže da budemo sigurni da smo suočeni sa jednom zvezdom a ne sa klasterom. Iako je, naravno, ništa ne sprečava da bude dvostruka ili trostruka zvezda...
Slika klastera galaksija i Earendela na kojoj može da se vidi linija povećanja jata (Welch et al.).
Iz apsolutne magnitude u ultraljubičastom, znamo da Earendel mora da ima više od 50 solarnih masa, ali ne možemo mnogo više. Moguće je da je njena masa desetke ili stotine puta veća od mase naše zvezde, iako se najverovatnije procenjuje između 50 i 100 solarnih masa. S druge strane, činjenica da se njene karakteristike nisu promenile u poslednjih tri i pol godine dopušta da se isključi da je reč o prolaznom fenomenu. Nije bilo moguće proučiti njen sastav, iako je, kada je nastala u vreme dok je svemir bio vrlo mlad, sigurno morala da sadrži vrlo malo 'metala'[1] (tj., bila je sastavljena gotovo isključivo od vodonika i helijuma). Međutim, čini se da zbog svoje 'starosti' nije član prve generacije zvezda, mitske Populacije III.
Naravno, nepotrebno je reći da je Earendel glavni kandidat za novi James Webbov teleskop, koji će moći da pruži podatke o spektralnom tipu ove zvezde (ili odrediti radi li se o binarnom ili višestrukom sistemu). Earendel uklanja plavog superdžina Icarusa, otkrivenog 2018., kao najudaljeniju poznatu zvezdu. Ikarus (MACS J1149), takođe otkriven pomoću gravitacionih sočiva, vidi se onakav kakav je bio kada je svemir bio star četiri milijarde godina, pa je razlika s Earendelom više nego značajna.
Ta tačka je najudaljenija poznata zvezda (NASA/ESA/STScI).
PS: Američki sajtovi su objavili da ime Earendel dolazi od staroengleskog Ēarendel, koji se pojavljuje u pesmi iz X stoleća nove ere, verovatno predstavljajući jutarnju zvezdu. Ova pjesma inspirisala je J.R.R. Tolkiena da stvori lik Eärendila, poluvilenjačkog navigatora koji se pojavljuje u 'Silmarillionu'. Iako je Welchov tim bio inspirisan Tolkienovim radom da imenuje ovu zvijezdu, neki mediji su pobrkali ta dva imena.
Međutim, ja sam na Wiktionaru našao da se radi o imenu Auzi+wandilaz koje ima proto-germanski koren, i da se u prvom elementu radi o istom korenu od koga vuče latinska reč Aurora, dok drugi elemenat ima čak veze i sa grčkom reči 'planes' (planeta, 'wonderer', lutalica).
Reference:
Welch et al., A highly magnified star at redshift 6.2 , Nature volume 603, pages 815–818 (2022) https://doi.org/10.1038/s41586-022-04449-y
[1] Metaličnost zvezda je fenomen (jedan od) koji treba da razume svako ko se onako, a priori bavi temom života u galaksiji i šire. Kada sam o tome prvi put slušao na jednom stručnom predavanju na Kolarcu, shvatio sam da je učestalost mogućeg života u kosmosu daleko, daleko komplikovanija od antropocentrične statistike i 'zdravog razula', 'jednostavne logike' i slične buranije. Daleko komplikovanija...
Habl snimio najdalju ikada viđenu zvezdu!
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
