Teleskop Angkasa Hubble telah memecahkan satu lagi catatan pemerhatian: Observatorium terkenal telah menemui bintang "biasa" yang paling jauh yang pernah diamati, pada 9 miliar tahun cahaya dari Bumi - yang bermaksud para saintis cahaya melihat memulakan perjalanan sekurang-kurangnya 9 bilion tahun yang lalu. Sebagai perbandingan, usia alam semesta kira-kira 13.8 bilion tahun.
Pada kebiasaannya, bintang-bintang yang jauh terlalu sukar untuk dibuat secara individu; galaksi atau supernova (letupan bintang) jauh lebih mudah dilihat. Tetapi bintang tertentu ini - diklasifikasikan sebagai bintang biasa, yang bermaksud bintang pada urutan evolusi utama yang menyatukan hidrogen menjadi helium - terungkap berkat penjajaran yang jarang berlaku, para penyelidik melaporkan dalam kajian baru. Apabila bintang urutan utama berhenti membakar hidrogen pada intinya, ia meninggalkan urutan utama. Ini membawa kepada pelbagai hasil yang berbeza untuk bintang. Biasanya, bintang yang lebih besar dari urutan utama meletup ke supernova, sementara bintang yang lebih kecil runtuh menjadi kerdil putih.
Ahli astronomi menemui bintang itu, yang dijuluki Icarus, melalui lensa graviti. Fenomena ini merujuk kepada bagaimana sekumpulan galaksi besar atau objek lain dapat membengkokkan cahaya dari objek di belakangnya, menjadikan objek redup jauh lebih terang dari perspektif Bumi. [Dalam Foto: Lensa Kosmik Menyatakan Perluasan Alam Semesta]
Biasanya, proses lensa ini dapat memperbesar objek hingga 50 kali, tetapi ahli astronomi bernasib baik di sini: Bintang baru ini diperbesar lebih dari 2,000 kali kerana bintang melintas sebentar melalui garis penglihatan antara Hubble dan Icarus, kata para penyelidik dalam satu kenyataan. dari University of California, Berkeley. Sekilas bintang jauh ini dapat memberi gambaran bagaimana bintang secara umum berkembang, terutama bintang yang sangat bercahaya, kata pasukan.
"Anda dapat melihat galaksi individu di luar sana, tetapi bintang ini sekurang-kurangnya 100 kali lebih jauh dari bintang individu seterusnya yang dapat kita kaji, kecuali untuk ledakan supernova," kata penulis kajian utama Patrick Kelly dalam kenyataan itu. Kelly adalah seorang sarjana pasca doktoral di University of California, Berkeley ketika dia bekerja dalam penyelidikan itu tetapi kini berada di fakulti di University of Minnesota.
Icarus, yang dikenal lebih formal sebagai MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), muncul ketika Kelly menindaklanjuti supernova, yang disebut SN Refsdal, yang dia temui pada tahun 2014. Supernova itu ditemui menggunakan lensa graviti pada buruj Leo; lensa dibentuk oleh gugus galaksi yang dikenali sebagai MACS J1149 + 2223.
"Buat pertama kalinya, kita melihat bintang normal individu - bukan supernova, bukan ledakan sinar gamma, tetapi bintang stabil tunggal - pada jarak sembilan miliar tahun cahaya," kata penulis bersama kajian Alex Filippenko , ahli astronomi di UC Berkeley, mengatakan dalam pernyataan yang sama. Kanta ini adalah teleskop kosmik yang menakjubkan. "
Pasukan Kelly memeriksa warna-warna yang berasal dari cahaya Icarus dan mendapati bahawa ia adalah warna biru super. Bintang jenis ini lebih besar dan lebih besar daripada matahari kita, bersinar hingga ratusan ribu kali lebih cerah. Namun, Icarus begitu jauh sehingga para astronom tidak akan pernah melihatnya tanpa lensa yang kuat. Kelly mengesyaki bintang itu jauh lebih hebat daripada supernova - hipotesis yang kemudian dibuktikan dengan pemodelan.
"Dengan memodelkan lensa, mereka [ahli astronomi] menyimpulkan bahawa pencerahan ketara Icarus mungkin disebabkan oleh kesan unik dari lensa graviti," kata perwakilan UC Berkeley dalam kenyataan itu. "Walaupun lensa yang diperpanjang, seperti gugus galaksi, hanya dapat memperbesar objek latar belakang hingga 50 kali, objek yang lebih kecil dapat diperbesar lebih banyak lagi.
"Satu bintang dalam lensa latar depan, jika tepat diselaraskan dengan bintang latar belakang, dapat membesarkan bintang latar belakang ribuan kali," tambah mereka. "Dalam hal ini, bintang seukuran matahari kita secara singkat melewati garis pandang antara bintang jauh Icarus dan Hubble, meningkatkan kecerahannya lebih dari 2.000 kali."
Nasib baik bagi ahli astronomi, Icarus berada di kedudukan yang baik untuk lebih banyak penjajaran ini. Ketika bintang-bintang di kluster MACS J1149 + 2223 bergerak, kecerahan Icarus dapat ditingkatkan sebanyak 10,000 kali semasa kejadian lensa lain. Ahli astronomi mungkin dapat menangkap lebih banyak peristiwa langka ini secara umum jika mereka melihat di lokasi yang tepat, kata pasukan itu.
"Ada penjajaran seperti ini di seluruh tempat ketika latar belakang bintang atau bintang dalam galaksi lensa bergerak, menawarkan kemungkinan mempelajari bintang-bintang yang sangat jauh dari alam semesta awal, sama seperti kita telah menggunakan lensa graviti untuk mempelajari galaksi yang jauh," Filippenko kata dalam kenyataan itu. "Untuk jenis penyelidikan ini, alam telah memberikan kita teleskop yang lebih besar daripada yang mungkin kita buat."
Icarus muncul dalam gambar Hubble yang diambil antara April 2016 dan April 2017. Bintang kedua muncul dalam beberapa pemerhatian yang boleh menjadi gambar cermin Icarus atau bintang lain yang secara lensa lensa.
Ahli astronomi juga menyiasat masalah gelap - bahan yang sedikit difahami yang membentuk sebahagian besar alam semesta - dengan pemerhatian Icarus. Berbeza dengan apa yang telah dinyatakan oleh beberapa teori sebelumnya, pengamatan baru menunjukkan bahawa bahan gelap tidak terdiri dari lubang hitam primordial dalam kelompok galaksi.
Karya baru ini diperincikan hari ini (2 April) dalam jurnal Nature Astronomy.
