Το Διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ αποκαλύπτει το πιο μακρινό αστέρι που παρατηρήθηκε ποτέ

Η  σύνθετη αυτή εικόνα απεικονίζει την ανακάλυψη του πιο απομακρυσμένου γνωστού μας αστέρα, χρησιμοποιώντας το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χάμπλ της NAΣA και του EΟΔ. Η εικόνα στα αριστερά δείχνει ένα μέρος της παρατηρήσεως βαθέως πεδίου του σμήνους (συμπλέγματος) γαλαξιών MACS J1149.5 + 2223 από το πρόγραμμα Frontier Fields που λήφθηκε το 2014. Το τετράγωνο υποδεικνύει τη θέση όπου εμφανίστηκε το αστέρι τον Μάιο του 2016 - η εικόνα του μεγεθύνθηκε με τη μέθοδο του βαρυτικού μικροεστιασμού. Αυτό το τμήμα της εικόνας δείχνει επίσης τις τέσσερις εικόνες του Υπερκαινοφανή Refsdal, διατεταγμένες σε ένα "σταυρό Αινσταιν" . Η πάνω δεξιά εικόνα δείχνει τη θέση του αστέρα, όπως εκείνος παρατηρήθηκε το 2011. Η κάτω δεξιά εικόνα δείχνει σε ποιο σημείο το αστέρι υποβλήθηκε στο φαινόμενο του μικροεστιασμού στα τέλη Μαΐου του 2016. 
Εικόνα:  NASA & ESA and P. Kelly (University of California, Berkeley)

Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ της NAΣA και του ΕΟΔ* έχουν ανακαλύψει το πιο μακρινό αστέρι που έχει ποτέ ανακαλυφθεί. Το καυτό μπλε αστέρι ήταν εν ζωή  μόλις 4,4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτή η ανακάλυψη δίνει μια νέα εικόνα για το σχηματισμό και την εξέλιξη των αστεριών στο πρώιμο Σύμπαν, τα συστατικά των γαλαξιακών σμηνών (συμπλεγμάτων) καθώς και για τη φύση της σκοτεινής ύλης.


Η διεθνής ομάδα, με επικεφαλής τον Patrick Kelly (Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, ΗΠΑ), Jose Diego (Ινστιτούτο φυσικής στην Καντάμπρια της Ισπανίας) και ο Steven Rodney (Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας), ανακάλυψαν το μακρινό αυτό αστέρι στο σύμπλεγμα γαλαξιών MACS J1149- 2223 τον Απρίλιο του 2016. Οι παρατηρήσεις με το ΔΤ Χάμπλ πραγματοποιήθηκαν για να ανιχνεύσουν και να παρακολουθούν την τελευταία εμφάνιση της έκρηξης που παρατηρήται με την μέθοδο του βαρυτικού μικροεστιασμού, και η οποία αναφέρεται με το χαϊδευτικό  "Refsdal", όταν παρουσιάστηκε μια απροσδόκητη λαμπερή πηγή φωτός στον ίδιο γαλαξία στον οποίο σημειώθηκε ο υπερκαινοφανής.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το ΔΤ Χάμπλ για να κάνουν μια απίστευτη ανακάλυψη - έχουν παρατηρήσει το πιο μακρινό αστέρι που έχει δει ποτέ ανθρώπινο μάτι. Το λαμπρό μπλε αστέρι υπήρχε μόλις 4,4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτό το απίστευτα μακρινό αστέρι επιτρέπει στους αστρονόμους να μάθουν περισσότερα για το σχηματισμό και την εξέλιξη των αστεριών στο πρώιμο Σύμπαν.
 Εικόνα: ESA

"Όπως και η έκρηξη του Υπερκαινοφανή Refsdal, το φως αυτού του απομακρυσμένου αστέρα μεγεθύνθηκε, καθιστώντας το ορατό για το ΔΤ Χάμπλ", λέει ο Patrick Kelly. "Αυτό το αστέρι είναι τουλάχιστον 100 φορές πιο μακριά από το επόμενο αστέρι που μπορούμε να μελετήσουμε, εκτός από τις εκρήξεις υπερκαινοφανών".

Το παρατηρούμενο φως από το νεοανακαλυφθέν αστέρι, που ονομάζεται Lensed Star 1 (LS1), εκπέμπεται από όταν το Σύμπαν είχε μόλις περίπου 30% της τρέχουσας ηλικίας του - περίπου 4,4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Η ανίχνευση του αστέρα μέσω του ΔΤ Χάμπλ ήταν δυνατή μόνο επειδή το φως από το αστέρι αυτό αυξήθηκε κατά 2000 φορές.

Το βίντεο αυτό δείχνει την επίδραση ισχυρών βαρυτικών φακών, οι οποίοι μπορούν επίσης να παρατηρηθούν στο γαλαξία MACS J1149-2223. Η μάζα του συμπλέγματος των γαλαξιών στρέφεται και μεγεθύνει το φως των πιο απομακρυσμένων αντικειμένων στο παρασκήνιο, καθιστώντας τους πιο φωτεινούς και επομένως επιτρέπουν τη χρήση τηλεσκοπίων για την παρατήρησή τους. Επίσης μπορούμε να λάβουμε πολλές εικόνες του ίδιου αντικειμένου. Με αυτόν τον τρόπο, το ΔΤ Χάμπλ ανίχνευσε το πιο απομακρυσμένο αστέρι που μας είναι γνωστό μέχρι σήμερα, και που ονομάζεται LS1.

Πηγή: ESA / Hubble, L. Calçada

"Το αστέρι έγινε αρκετά φωτεινό και έτσι έγινε ορατό για το ΔΤ Χάμπλ χάρη σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται "βαρυτικός φακός", εξηγεί ο Jose Diego. Το φως από το LS1 μεγεθύνθηκε όχι μόνο από την τεράστια συνολική μάζα του συμπλέγματος των γαλαξιών αλλά και από ένα άλλο συμπαγές αντικείμενο με περίπου τριπλάσια της μάζας του Ήλιου μέσα στο ίδιο το σύμπλεγμα των γαλαξιών. Ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως " βαρυτικός μικροεστιασμός".      

"Η ανακάλυψη του LS1 μας επιτρέπει να συλλέξουμε νέες ιδέες σχετικά με τα συστατικά μέρη του συμπλέγματος (σμήνους) των γαλαξιών. Γνωρίζουμε ότι ο μικροεστιασμός αυτός προκλήθηκε είτε από ένα αστέρι νετρονίων είτε από μια αστρικής μάζας μαύρη τρύπα, "εξηγεί ο Steven Rodney. Έτσι, ο LS1 επιτρέπει στους αστρονόμους να μελετήσουν αστέρια νετρονίων και μαύρες τρύπες, οι οποίες διαφορετικά θα ήταν αόρατες, και μπορούν πλέον να εκτιμήσουν πόσα από αυτά τα σκοτεινά αντικείμενα υπάρχουν μέσα σε αυτό το σύμπλεγμα γαλαξιών.

Καθώς οι συστάδες των γαλαξιών είναι μεταξύ των μεγαλύτερων και πιο τεράστιων δομών του Σύμπαντος, μαθαίνοντας περισσότερα για τα συστατικά τους αυξάνουμε σημαντικά επίσης τις γνώσεις μας για τη συνολική σύνθεση του Σύμπαντος. Αυτό, περιλαμβάνει επίσης πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη.

Αυτό το αυτό σύντομο βίντεο δείχνει τον υπεργίγαντα αστέρα LS1 φασματικού τύπου Β που ανακαλύφθηκε με το φαινόμενο του βαρυτικού μικροεστιασμού. Αυτά τα αστέρια είναι εξαιρετικά φωτεινά και έχουν μπλε χρώμα, με επιφανειακή θερμοκρασία μεταξύ 11.000 και 14.000 βαθμών Κελσίου. καθιστώντας τα περισσότερο από δύο φορές πιο καυτά από τον Ήλιο.
Πηγή: ESA / Hubble, M. Kornmesser

"Αν η σκοτεινή ύλη αποτελείται τουλάχιστον από μερικές μαύρες τρύπες συγκριτικά χαμηλής μάζας, όπως προτάθηκε πρόσφατα, θα πρέπει να το δούμε αυτό στην καμπύλη φωτός του LS1. Οι παρατηρήσεις μας δεν ευνοούν την πιθανότητα ότι ένα μεγάλο μέρος της σκοτεινής ύλης γίνεται από αυτές τις αρχέγονες μαύρες τρύπες οι οποίες έχουν περίπου 30 φορές τη μάζα του Ήλιου ", τονίζει ο Kelly.

Μετά την ανακάλυψη αυτή, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ξανά το ΔΤ Χάμπλ για να μετρήσουν ένα συγκεκριμένο φάσμα του LS1. Με βάση την ανάλυσή τους, οι αστρονόμοι θεωρούν ότι ο LS1 είναι ένας υπεργίγαντας αστέρας φασματικού τύπου Β. Αυτά τα αστέρια είναι εξαιρετικά φωτεινά και έχουν μπλε χρώμα, με επιφανειακή θερμοκρασία μεταξύ 11.000 και 14.000 βαθμών Κελσίου. καθιστώντας τα περισσότερο από δύο φορές πιο καυτά από τον Ήλιο.

Αλλά αυτό δεν ήταν το τέλος της ιστορίας. Οι παρατηρήσεις που έγιναν τον Οκτώβριο του 2016 έδειξαν ξαφνικά μια δεύτερη εικόνα του αστεριού. "Ήμασταν πραγματικά έκπληκτοι που δεν είχαμε δει αυτή τη δεύτερη εικόνα σε προηγούμενες μας παρατηρήσεις, καθώς και ο γαλαξίας που βρίσκεται το αστέρι μπορεί να τον είχαμε δει δύο φορές", σχολιάζει ο Ντιέγκο. "Υποθέτουμε ότι το φως από τη δεύτερη εικόνα έχει παραμορφωθεί από ένα άλλο κινούμενο αντικείμενο με μεγάλη μάζα για μεγάλο χρονικό διάστημα - βασικά κρύβει την εικόνα του αστέρα  LS1 από εμάς. Και μόνο όταν το ογκώδες αυτό αντικείμενο μετακινηθεί από τη γραμμή της θέασης του από τη Γη, θα γίνει εμφανής η δεύτερη εικόνα του αστέρα. "Αυτή η δεύτερη εικόνα και το αντικείμενο που εμποδίζει τη θέαση του αστέρα προσθέτουν ένα άλλο κομμάτι του παζλ που θα αποκαλύψει τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά στις  συστάδες των γαλαξιών.

Με περισσότερες έρευνες και με την έλευση νέων, και ισχυρότερων τηλεσκοπίων όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο NASA / ESA / CSA James Webb, οι αστρονόμοι προτείνουν ότι με τον μικροεστιασμό  θα είναι δυνατή η μελέτη της εξέλιξης των πρώιμων αστεριών στο Σύμπαν με μεγαλύτερη λεπτομέρεια από ότι αναμενόταν ποτέ.


Η σχετική εργασία: An individual star at redshift 1.5 extremely magnified by a galaxy-cluster lens


-------------------------------------------------------------------------------------

*ΕΟΔ= Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος

Πηγή

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Γιά την ομάδα : @Aratosastronomy