哈勃获得了一张绝对令人惊叹的照片——一颗名为伊卡洛斯的蓝巨星,距我们太阳系 90 亿光年,是迄今为止所见过的最远的恒星。这一切都要归功于一种罕见的宇宙物体排列,称为引力透镜效应。
此前,哈勃拍摄了一些令人印象深刻的遥远星系。 2016年4月,它拍下了有史以来最遥远的星系,Gn-Z11,距地球 134 亿光年——距地球诞生仅 4 亿年。
但星系比其中的单个恒星更大、更亮。在距离大约一亿光年远之后,就不可能单独看到恒星了。
然而,伊卡洛斯很特别。它被前面的物体放大,质量如此之大,以至于它们使光线弯曲——这是第一颗以这种方式成像的恒星。
“这是我们第一次看到放大的单个恒星,”研究负责人帕特里克·凯利说,曾任加州大学伯克利分校博士后,现任职于明尼苏达大学双城分校。
“你可以看到外面的单个星系,但这颗恒星的距离至少比我们可以研究的下一个单个恒星远 100 倍,除了超新星爆炸之外。”
哈勃和伊卡洛斯之间有一个名为 MACS J1149+2223 的星系团,距离我们约 50 亿光年。这个星团绝对是巨大的,这个质量在它周围的空间中产生了强大的引力场。
当光穿过这个引力场时,它会弯曲。这会产生一种放大效果,称为引力透镜效应,它使我们能够看到通常不可见的物体,或者以如此强烈的细节可见的物体。
但这种透镜效应仍然依赖于物体的精确对齐。
伊卡洛斯,通过透镜和微透镜放大。 (美国宇航局、欧洲航天局等。)
MACS J1149+2223 通常放大伊卡洛斯 - 真名 MACS J1149+2223 Lensed Star 1,简称 LS1 - 大约 600 倍。即使这样也太微弱,哈勃望远镜无法捕捉到。
值得庆幸的是,星系团中的一个物体放大了星系团的透镜效应,该物体提供了第二个透镜效应,使我们能够看到伊卡洛斯。
我们实际上并不确切地知道那个放大物体是什么,但我们知道它的质量约为太阳的三倍——这意味着它可能是一颗恒星。前景镜头内的一颗恒星或致密大质量物体,如果与其后面的物体精确对准,可以将背景物体放大数千倍。
这就是所谓的引力微透镜效应,这就是伊卡洛斯暂时放大 2000 倍以上的原因。但微透镜不仅仅对伊卡洛斯有影响。
“LS1 的发现使我们能够对星系团的组成部分获得新的见解,”合著者史蒂文·罗德尼解释说来自南卡罗来纳大学。
“我们知道微透镜是由一颗恒星、一颗恒星或一颗恒星引起的。,或恒星质量”。
该团队最初于 2016 年发现了这颗恒星,当时他们正在使用哈勃望远镜观测附近一颗名为SN 雷夫斯达尔,也被星系团放大。由于它在天空中的位置,研究小组认为这个新物体一定比超新星放大得更高,因此他们分析了它的光。
这就是他们确定它是一颗星星的方式。它并没有像超新星那样变得更热——光线保持稳定——而且它的特征与蓝色巨星的特征相匹配。这些是巨大、炽热且非常明亮的恒星,比太阳亮数十万倍。
伊卡洛斯可能是一颗 B 型超巨星,是一颗极其明亮的恒星,表面温度在 11,000 到 14,000 摄氏度之间,是太阳温度的两倍多。
因此,一系列的情况促成了这张照片的诞生,真是太幸运了。
- 这颗恒星是一颗非常明亮的蓝色巨星
- 我们和恒星之间是一个星系团
- 星系团中有一颗微透镜恒星经过
- 我们只是碰巧在合适的时间
但 2016 年 10 月的观测显示了这颗恒星的第二张图像——这意味着随着星系团中恒星的移动,它可能在未来多次可见。
研究结果发表于自然天文学。