Teknologien for å utforske og observere universet utvikles stadig mer. Så mye at Brian Welch og hans team av forskere har gjort en banebrytende oppdagelse takket være Hubble-romteleskopet. De har funnet en stjerne som heter WHL0137-LS, som de har gitt tilnavnet earendel. Det har tatt nesten 13.000 milliarder år før lyset når oss, og vi ser det da universet bare var 7 % av sin nåværende alder.
Earendels oppdagelse
Det er imponerende å finne en individuell stjerne på en slik avstand, men det er mulig på grunn av forvrengningen av rom-tid som generell relativitetsteori beskriver. Hubble har brukt et lite «triks» for å utnytte dette fenomenet. Earendels lys er blitt forsterket av tyngdekraften til en massiv galaksehop kalt WHL0137-08 som ligger mellom oss og stjernen. Denne gravitasjonslinseeffekten har tillatt oss å observere denne individuelle stjernen.
I 2016 ble galaksen WHL0137-zD1 først observert gjennom RELICS-programmet, som undersøker linseklynger, og dens forvrengte form ble tilskrevet klyngens gravitasjonskraft. Denne samme galaksen gjenvant Hubbles oppmerksomhet i 2019. Gravitasjonslinsen som skapte dette langstrakte bildet er den mest utvidede blant de observerte, den spenner over 15 buesekunder og ga galaksen kallenavnet «daggryets bue».
RELICS-programmet har studert 41 klynger, inkludert WHL0137-08, som har blitt avbildet av Hubbles ACS- og WFC3-kameraer. Klyngen er i stand til å forstørre objekter utenfor galakser, for eksempel stjerner, og to synlige flekker i bakgrunnen av Earendels bilde tilsvarer den samme stjernehopen. Anvendelsen av numeriske modeller på Earendel-bildet har lettet den nøyaktige bestemmelsen av stjernens forstørrelse, som antas å være mellom tusen og førti tusen.
Anslag om stjernen Earendel
Dessverre er det umulig å nøyaktig måle størrelsen på stjernen fra så stor avstand, selv om det kan anslås å være mindre enn 2,3 lysår. Dette anslaget kan virke irrelevant siden stjerner av en så massiv størrelse ikke er kjent, men det gir bekreftelse på at vi har å gjøre med en enkelt stjerne i stedet for en stjernehop, selv om det er mulig at det kan være en dobbel eller trippel stjerne.
Den absolutte størrelsen på ultrafiolett har gjort det mulig for oss å utlede at Earendel har en masse større enn 50 solmasser, men det er lite rom for å forbedre dette anslaget. Massen er sannsynligvis titalls eller hundre ganger større enn vår egen stjerne, det mest sannsynlige området er mellom 50 og 100 solmasser.
Etter å ha analysert egenskapene i tre og et halvt år, kan det konkluderes med at dette fenomenet ikke er forbigående. Selv om sammensetningen ikke har blitt undersøkt, antas det at Earendel det ble født i de tidlige stadiene av universet, noe som tyder på at det hovedsakelig er laget av hydrogen og helium. Dens alder indikerer imidlertid at den ikke er medlem av den første generasjonen stjerner, kjent som Populasjon III. Oppdagelsen av Earendel, den lengst kjente stjernen, overgår den til Icarus, som ble funnet i 2018 og antas å være fire milliarder år gammel. Icarus observeres gjennom gravitasjonslinser, men det nye James Webb-teleskopet tilbyr potensialet til å bestemme Earendels spektraltype og om det er et binært eller multippelt system. Forskjellen mellom de to funnene er betydelig.
Viktigheten av oppdagelse
Viktigheten av denne oppdagelsen ligger i perspektiv og ikke som et isolert faktum. Når vi ønsker å lære om gamle sivilisasjoner, undersøker vi restene de har etterlatt seg. Ved å studere disse levningene kan vi lære om deres levesett. På samme måte, i det store vidstrakte av universet, restene av stjerner fungerer som restene av en gammel sivilisasjon.
Stjerner går gjennom en livssyklus, fra fødsel til evolusjon og til slutt død, og etterlater seg en rest. Stjerner som solen blir hvite dverger, mens de mest massive blir nøytronstjerner, og de mest massive sorte hullene, som er kjernen der reaksjoner oppstår. Til syvende og sist er det som er igjen av en stjerne kjernefysisk materie. Derfor kan vi sammenligne nøytronstjerner, hvite dverger og sorte hull med universets mumier.
Denne analogien tillater oss å konkludere at hvis vi kommer over et av disse objektene, var en gang en stjerne med en viss masse som eksisterte for en bestemt tid. Evolusjonen gir oss denne ideen. Ved å oppdage en slik stjerne ville vi åpne et vindu til fortiden. Denne oppdagelsen er viktig fordi den ikke bare lar oss erkjenne eksistensen av sivilisasjonen, men også å oppleve den i sin tid. Når vi observerer universet, er vi i stand til å se minst én stjerne fra da det var et ungt kosmos, i en alder av 900 millioner år.
Andre fremtidige funn
Som vi nevnte i artikkelen, utvikler og går romobservasjonsteknologi i økende grad raskt. Dette får oss til å tenke på hvilke funn vi kan forvente i fremtiden. James Webb-teleskopet kan brukes ikke bare til å oppdage disse stjernene, men også for å få spektra deres. Ved å gjøre det kan vi få en bedre forståelse av stjerneastrofysikk. Disse første stjernene, kjent som populasjon III-stjerner, de var stjernene som ble dannet i en tid da ressursene var knappe.
I de tidlige stadiene av universet ble de første stjernene hovedsakelig laget av hydrogen og helium, med spormengder av andre grunnstoffer. Disse stjernene hadde ennå ikke gjennomgått en eksplosjon, og det hadde ikke vært noen forurensning fra andre elementer skapt av fusjonen. Men da disse stjernene endelig eksploderte, de ble forventet å være mye mer massive enn det som nå er observert. Å observere egenskapene til disse tidlige stjernene er av største betydning, siden det bekrefter vår teoretiske forståelse av de tidlige stadiene av universet.
Dette oppfyller et hovedmål for Hubble, som var å sikre at vår forståelse av fysiske lover og kosmos stemmer overens med det vi faktisk observerer.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om stjernen og Earendel og deres egenskaper.