Η τεχνολογία για την εξερεύνηση και την παρατήρηση του σύμπαντος αναπτύσσεται όλο και περισσότερο. Τόσο πολύ που ο Brian Welch και η ομάδα ερευνητών του έκαναν μια πρωτοποριακή ανακάλυψη χάρη στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Βρήκαν ένα αστέρι που ονομάζεται WHL0137-LS, το οποίο έχουν δώσει το παρατσούκλι earendel. Το φως του χρειάστηκε σχεδόν 13.000 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σε εμάς, και το βλέπουμε όταν το σύμπαν ήταν μόνο το 7% της τρέχουσας ηλικίας του.
Η ανακάλυψη του Έαρεντελ
Είναι εντυπωσιακό να βρίσκουμε ένα μεμονωμένο αστέρι σε τέτοια απόσταση, αλλά είναι πιθανό λόγω της παραμόρφωσης του χωροχρόνου που περιγράφει η γενική σχετικότητα. Το Hubble χρησιμοποίησε ένα μικρό «κόλπο» για να εκμεταλλευτεί αυτό το φαινόμενο. Το φως του Έαρντελ έχει ενισχυθεί από τη βαρύτητα ενός τεράστιου σμήνος γαλαξιών που ονομάζεται WHL0137-08 που βρίσκεται ανάμεσα σε εμάς και το αστέρι. Αυτό το φαινόμενο βαρυτικού φακού μας επέτρεψε να παρατηρήσουμε αυτό το μεμονωμένο αστέρι.
Το 2016, ο γαλαξίας WHL0137-zD1 παρατηρήθηκε αρχικά μέσω του προγράμματος RELICS, το οποίο εξετάζει τα σμήνη φακών και το παραμορφωμένο σχήμα του αποδόθηκε στη βαρυτική έλξη του σμήνος. Αυτός ο ίδιος γαλαξίας κέρδισε ξανά την προσοχή του Hubble το 2019. Ο βαρυτικός φακός που δημιούργησε αυτή την επιμήκη εικόνα είναι ο πιο εκτεταμένος μεταξύ αυτών που παρατηρήθηκαν, εκτείνεται σε 15 δευτερόλεπτα τόξου και κέρδισε στον γαλαξία το παρατσούκλι "το τόξο της αυγής".
Το πρόγραμμα RELICS έχει μελετήσει 41 συστάδες, συμπεριλαμβανομένου του WHL0137-08, το οποίο έχει απεικονιστεί από τις κάμερες ACS και WFC3 του Hubble. Το σμήνος είναι ικανό να μεγεθύνει αντικείμενα πέρα από τους γαλαξίες, όπως αστέρια, και δύο μουτζούρες ορατές στο φόντο της εικόνας του Έαρντελ αντιστοιχούν στο ίδιο αστρικό σμήνος. Η εφαρμογή αριθμητικών μοντέλων στην εικόνα του Earendel διευκόλυνε τον ακριβή προσδιορισμό της μεγέθυνσης του άστρου, η οποία πιστεύεται ότι είναι μεταξύ χιλίων και σαράντα χιλιάδων.
Εκτιμήσεις για το αστέρι Earendel
Δυστυχώς, είναι αδύνατο να μετρηθεί με ακρίβεια το μέγεθος του αστεριού από τόσο μεγάλη απόσταση, αν και μπορεί να υπολογιστεί ότι είναι λιγότερο από 2,3 έτη φωτός. Αυτή η εκτίμηση μπορεί να φαίνεται άσχετη αφού αστέρια τόσο μεγάλου μεγέθους δεν είναι γνωστά, αλλά επιβεβαιώνει ότι έχουμε να κάνουμε με ένα μονό αστέρι και όχι με ένα αστρικό σμήνος, αν και είναι πιθανό να είναι διπλό ή τριπλό αστέρι.
Το απόλυτο μέγεθος του υπεριώδους μας επέτρεψε να συμπεράνουμε ότι το Earendel έχει μάζα μεγαλύτερη από 50 ηλιακές μάζες, αλλά υπάρχουν λίγα περιθώρια βελτίωσης αυτής της εκτίμησης. Η μάζα του είναι πιθανώς δεκάδες ή εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από το δικό μας αστέρι, το πιο πιθανό εύρος είναι μεταξύ 50 και 100 ηλιακών μαζών.
Μετά την ανάλυση των χαρακτηριστικών του για τρεισήμισι χρόνια, συνάγεται το συμπέρασμα ότι το φαινόμενο αυτό δεν είναι παροδικό. Αν και η σύνθεσή του δεν έχει εξεταστεί, πιστεύεται ότι ο Έαρεντελ γεννήθηκε κατά τα πρώτα στάδια του σύμπαντος, υποδηλώνοντας ότι αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο. Η ηλικία του, ωστόσο, δείχνει ότι δεν είναι μέλος της πρώτης γενιάς άστρων, γνωστών ως Πληθυσμός III. Η ανακάλυψη του Earendel, του πιο απομακρυσμένου άστρου, ξεπερνά αυτή του Ίκαρου, που βρέθηκε το 2018 και πιστεύεται ότι είναι τεσσάρων δισεκατομμυρίων ετών. Ο Ίκαρος παρατηρείται μέσω βαρυτικού φακού, αλλά το νέο τηλεσκόπιο James Webb προσφέρει τη δυνατότητα προσδιορισμού του φασματικού τύπου του Earendel και εάν πρόκειται για δυαδικό ή πολλαπλό σύστημα. Η διαφορά μεταξύ των δύο ανακαλύψεων είναι σημαντική.
Η σημασία της ανακάλυψης
Η σημασία αυτής της ανακάλυψης έγκειται στην προοπτική και όχι ως μεμονωμένο γεγονός. Όταν θέλουμε να μάθουμε για τους αρχαίους πολιτισμούς, εξετάζουμε τα ερείπια που έχουν αφήσει πίσω τους. Μελετώντας αυτά τα κατάλοιπα, μπορούμε να μάθουμε για τον τρόπο ζωής τους. Ομοίως, στην απέραντη έκταση του σύμπαντος, τα απομεινάρια των αστεριών λειτουργούν σαν τα απομεινάρια ενός αρχαίου πολιτισμού.
Τα αστέρια περνούν από έναν κύκλο ζωής, από τη γέννηση μέχρι την εξέλιξη και τελικά τον θάνατο, αφήνοντας ένα υπόλειμμα. Αστέρια όπως ο ήλιος γίνονται λευκοί νάνοι, ενώ τα πιο μαζικά γίνονται αστέρια νετρονίων και τα πιο μαζικά γίνονται μαύρες τρύπες, που είναι ο πυρήνας όπου συμβαίνουν οι αντιδράσεις. Στο τέλος, αυτό που μένει από ένα αστέρι είναι η πυρηνική ύλη. Επομένως, μπορούμε να συγκρίνουμε αστέρια νετρονίων, λευκούς νάνους και μαύρες τρύπες με τις μούμιες του σύμπαντος.
Αυτή η αναλογία μας επιτρέπει να συμπεράνουμε ότι αν συναντήσουμε ένα από αυτά τα αντικείμενα, ήταν κάποτε ένα αστέρι με μια συγκεκριμένη μάζα που υπήρχε για μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Η εξέλιξη μας προσφέρει αυτή την ιδέα. Ανακαλύπτοντας ένα τέτοιο αστέρι, θα ανοίγαμε ένα παράθυρο στο παρελθόν. Αυτή η ανακάλυψη είναι σημαντική γιατί μας επιτρέπει όχι μόνο να αναγνωρίσουμε την ύπαρξη του πολιτισμού αλλά να τον βιώσουμε στην εποχή του. Παρατηρώντας το σύμπαν, μπορούμε να δούμε τουλάχιστον ένα αστέρι από τότε που ήταν ένας νεαρός κόσμος, σε ηλικία 900 εκατομμυρίων ετών.
Άλλες μελλοντικές ανακαλύψεις
Όπως αναφέραμε στο άρθρο, η τεχνολογία διαστημικής παρατήρησης αναπτύσσεται ολοένα και περισσότερο και προχωρά ραγδαία. Αυτό μας κάνει να σκεφτόμαστε ποιες ανακαλύψεις μπορούμε να περιμένουμε στο μέλλον. Το τηλεσκόπιο James Webb μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για την ανίχνευση αυτών των άστρων αλλά και για την απόκτηση των φασμάτων τους. Κάνοντας αυτό, μπορούμε να αποκτήσουμε καλύτερη κατανόηση του αστρική αστροφυσική. Αυτά τα πρώτα αστέρια, γνωστά ως αστέρια πληθυσμού III, ήταν τα αστέρια που σχηματίστηκαν σε μια εποχή που οι πόροι ήταν σπάνιοι.
Κατά τα πρώτα στάδια του σύμπαντος, τα πρώτα αστέρια ήταν φτιαγμένα κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, με ίχνη άλλων στοιχείων. Αυτά τα αστέρια δεν είχαν υποστεί ακόμη έκρηξη και δεν υπήρχε μόλυνση από άλλα στοιχεία που δημιουργήθηκαν από τη συγχώνευση. Ωστόσο, όταν τελικά αυτά τα αστέρια εξερράγησαν, αναμενόταν να είναι πολύ πιο ογκώδεις από ό,τι παρατηρείται σήμερα. Η παρατήρηση των χαρακτηριστικών αυτών των πρώιμων αστεριών είναι υψίστης σημασίας, καθώς επιβεβαιώνει τη θεωρητική κατανόησή μας για τα πρώιμα στάδια του σύμπαντος.
Αυτό εκπληρώνει έναν πρωταρχικό στόχο του Hubble, ο οποίος ήταν να διασφαλίσει ότι η κατανόησή μας για τους φυσικούς νόμους και το σύμπαν ευθυγραμμίζεται με αυτό που πραγματικά παρατηρούμε.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το αστέρι και το Earendel και τα χαρακτηριστικά τους.