Τρίτη, 3 Απριλίου 2018

Το τηλεσκόπιο Hubble φωτογράφισε το πιο μακρινό άστρο μέχρι σήμερα. Hubble Uncovers the Farthest Star Ever Seen

Απέχει 9 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Through a quirk of nature called “gravitational lensing,” a natural lens in space amplified a very distant star’s light. Astronomers using Hubble took advantage of this phenomenon to pinpoint the faraway star and set a new distance record for the farthest individual star ever seen. They also used the distant star to test one theory of dark matter, and to probe the make-up of a galaxy cluster. The team dubbed the star “Icarus,” after the Greek mythological character who flew too near the Sun on wings of feathers and wax that melted. Its official name is MACS J1149+2223 Lensed Star 1. Credits: NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota)

Αστρονόμοι στις ΗΠΑ μπόρεσαν, με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, να φωτογραφήσουν το πιο μακρινό μεμονωμένο άστρο που έχει παρατηρηθεί μέχρι σήμερα, τον «Ίκαρο», σε απόσταση εννέα δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Οι αστρονόμοι έχουν κατά καιρούς δει πολύ πιο μακρινούς γαλαξίες, εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων (σούπερ-νόβα) ή άλλα εκρηκτικά φαινόμενα, όπως εκλάμψεις ακτίνων γάμα, αλλά ούτε κατά διάνοια τόσο μακρινά μεμονωμένα κανονικά άστρα όπως ο ήλιος. Ο «Ίκαρος» είναι περίπου 100 φορές πιο μακριά σε σχέση με το δεύτερο μακρινότερο μεμονωμένο άστρο που είχε παρατηρηθεί έως τώρα.

«Για πρώτη φορά βλέπουμε σε τόσο μακρινή απόσταση εννέα δισ. ετών φωτός ένα μεμονωμένο φυσιολογικό άστρο, όχι μια σούπερ-νόβα, ούτε μια έκλαμψη ακτίνων γάμα», δήλωσε ο καθηγητής αστρονομίας Άλεξ Φιλιπένκο του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας-Μπέρκλεϊ.

This graphic shows the location, orientation, and filters used to image MACS J1149+2223 Lensed Star 1, the farthest individual star ever seen. Called Icarus, this star is only visible because it is being magnified by the gravity of a massive galaxy cluster, located about 5 billion light-years from Earth. This cluster, called MACS J1149+2223 (shown at left) sits between the Earth and the galaxy that contains the distant star. The team had been using Hubble to monitor a supernova in the far-off spiral galaxy when, in 2016, they spotted a point of light near the supernova that began to brighten. Even though the object subsequently became three times brighter in one month, the colors of the light coming from the object did not change. Analysis of these colors showed it was a blue supergiant star in the background galaxy whose magnification grew for several weeks due to an intervening object, probably a star, in the galaxy cluster. The panels at the right show the view in 2011, without Icarus visible, compared with the star’s brightening in 2016. Credits: NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota)

Οι ερευνητές που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας «Nature Astronomy», χρησιμοποίησαν την μέθοδο του βαρυτικού φακού για να δουν το άστρο «Ίκαρος» (που έχει την επιστημονική ονομασία MACS J1149 +2223 LS1). Με τη μέθοδο αυτή, ένα πιο κοντινό αντικείμενο – γαλαξίας ή άστρο- μεγεθύνει το φως ενός πιο μακρινού αντικειμένου πίσω του.

Οι επιστήμονες μπορούν να δουν πιο μακρινούς γαλαξίες, επειδή αυτοί λάμπουν με τη φωτεινότητα των δισεκατομμυρίων άστρων που περιέχουν, ενώ και μια σούπερ-νόβα, η οποία συχνά είναι πιο φωτεινή από ένα γαλαξία, μπορεί να γίνει ορατή σε όλο σχεδόν το σύμπαν σε αποστάσεις έως δέκα δισεκατομμυρίων ετών. Όμως αυτό δεν είναι δυνατό για τα μεμονωμένα άστρα, τα οποία είναι αδύνατο να παρατηρηθούν ως μεμονωμένα αντικείμενα, μετά από την απόσταση περίπου των 100 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη γη. Χάρις ωστόσο στο φαινόμενο του βαρυτικού φακού, είναι δυνατό να μεγεθυνθεί ένα αντικείμενο που βρίσκεται πολύ μακριά, και να γίνει έτσι παρατηρήσιμο.

Συνήθως, ο βαρυτικός φακός μεγεθύνει ένα γαλαξία έως 50 φορές, αλλά στη συγκεκριμένη περίπτωση το άστρο «Ίκαρος» μεγεθύνθηκε πάνω από 2.000 φορές. Το ρόλο του βαρυτικού φακού για τον «Ίκαρο» έπαιξε, τόσο ένας ενδιάμεσος γαλαξίας, όσο κι ένα άλλο άστρο μέσα σε αυτόν τον γαλαξία, το οποίο – σε μια σπάνια συγκυρία – ευθυγραμμίσθηκε απολύτως ανάμεσα στο πολύ πιο μακρινό άστρο και στο Hubble.

Scientists found that the Hubble data from MACS J1149+2223 Lensed Star 1 (Icarus) matches the model for a blue supergiant. The agreement shows a remarkably good fit, and indicates that Icarus is approximately twice as hot as the Sun. The solid blue line shows the model spectrum of the blue supergiant, adjusted for the distance to the host galaxy of the highly magnified star. The red diamonds are the actual data measured for Icarus. The observed wavelength of the Balmer discontinuity relative to its intrinsic wavelength (at about 365 nm) is an indicator of the distance to the star. The strength of the Balmer discontinuity depends on the strength of the star’s gravity at its surface and its temperature. Credits: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

Η ανάλυση του φωτός του «Ίκαρου» αποκάλυψε ότι είναι ένας μπλε υπεργίγαντας, ένα άστρο τύπου-Β, πολύ μεγαλύτερο σε μέγεθος, σε μάζα, σε θερμοκρασία και σε φωτεινότητα από τον ήλιο μας – ίσως ακόμη και εκατοντάδες χιλιάδες φορές πιο λαμπρό από το δικό μας άστρο. Η θερμοκρασία της επιφάνειάς του – υπερδιπλάσια σε σχέση με τον ήλιο μας – κυμαίνεται μεταξύ των 11.000 και 14.000 βαθμών Κελσίου.

Ακόμη πιο μακρινά άστρα μπορεί να ανακαλυφθούν στο μέλλον από το Hubble, που θα συνεχίσει να λειτουργεί έως τα μέσα του 2021 και, ακόμη περισσότερο, από το διάδοχό του, το πολύ πιο ισχυρό διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που θα εκτοξευθεί στα μέσα του 2019.