从宇宙诞生之初,天文学家就在数十亿光年的广阔时空鸿沟中探测到了一颗恒星的光。
它的发现者给它起了个绰号“Earendel”,这个词来自盎格鲁-撒克逊语,意思是“晨星”;迄今为止,它是迄今为止发现的此类天体中距离最远的,其历史可追溯至距今仅 9 亿年。。
由于埃伦德尔的光已经传播了很远的距离才到达我们这里,因此它的特性很难辨别,但詹姆斯·韦伯太空望远镜已经批准了后续观测。
138 亿年前大爆炸之后的宇宙历史的前 10 亿年(也称为宇宙黎明)非常难以观测。不仅是它很早就阴暗和黑暗,当第一批恒星和星系形成时,它也非常遥远。即使寻找宇宙中最亮的物体类星体,也可以扩展我们的技术和分析技术的能力。
但重力有一种怪异现象,它可以向我们展示一些微小而遥远的事物,否则这些事物可能是我们无法触及的。这被称为引力透镜效应,与星系和星系团等大质量物体周围时空的引力曲率有关。
如果一个巨大的物体正好位于我们和一个更远的物体之间的正确位置,那么来自该远处物体的光将沿着引力时空曲率传播。这具有绝对巨大的放大镜的效果:来自远处物体的光可能会被涂抹和扭曲,但它也会被放大并且经常被复制。
说明引力透镜效应的图表。 (NASA、ESA 和 L. Calçada)
然后天文学家可以对光进行逆向工程,找出放大的物体是什么。在宇宙黎明的距离,这些污迹通常是星系。
埃伦德尔的家乡星系,其真名是不太漂亮的 WHL0137-LS,首先被哈勃太空望远镜捕捉到,就像一个被巨大星系团放大的污点。在银河系中,由约翰·霍普金斯大学的天体物理学家布莱恩·韦尔奇领导的团队发现了一个位于透镜临界曲线正上方的明亮物体。
当我们在其他星系中看到明亮的单个物体时,它们往往比典型的恒星亮得多。但任何比典型恒星亮得多的东西也往往转瞬即逝,比如新星,或者围绕恒星的潮汐瓦解事件。。
在 3.5 年的观测中,埃伦德尔的亮度没有变化。再加上它的位置,表明它不是短暂的,而是一颗在正确时间出现在正确地点的明亮恒星。
我们知道它有多远,因为光线被拉伸得有多远。宇宙的膨胀导致光波衰减,这种特性被称为红移。天文学家根据的光。
对埃伦德尔发出的紫外线的分析表明,该物体的质量约为太阳的 50 倍。但从现有数据中很难梳理出更多细节。例如,我们不知道恒星的光谱分类,这可能是有用的。
我们看到了一些非常古老的星星已经存活了数十亿年,但质量更大的恒星往往会更早死亡,因此了解它是什么类型的恒星将稍微阐明宇宙的早期演化。
我们甚至不知道它是一颗孤星,还是一颗总质量约为 50 个太阳质量的双星。然而,在后一种情况下,已知的大质量双星通常由一颗质量大得多的恒星组成,该恒星发出系统的大部分光,研究小组预计埃伦德尔的情况也会如此。
迄今为止发现的最早的恒星可以告诉我们一些关于早期宇宙的有趣的事情。例如,我们还没有能够观察到导致光能够在整个宇宙中自由流动的过程,即再电离。天文学家相信恒星和星系就在它的背后,但没有直接观察到它是如何展开的。
我们在宇宙黎明时看到了星系。将我们的理解范围缩小到当时存在的单个恒星的类型确实会非常有趣。
韦伯对埃伦德尔进行光谱观测的时间已经被批准,韦尔奇和他的同事希望这将揭示有关这颗恒星的更多信息,包括它的年龄、分类、更详细的质量,以及它是否是双星系统。
该研究发表于自然。