Il telescopio spaziale Hubble scopre la stella più vicina e più lontana conosciuta

Luce di stelle, stella splendente, quanto lontana sembra la notte.

Gli astronomi hanno annunciato mercoledì la scoperta della stella più lontana e antica mai vista, un punto di luce che si è illuminato 12,9 miliardi di anni fa, o appena 900 milioni di anni dopo il Big Bang che ha dato vita all’universo.

Ciò significa che la luce della stella ha viaggiato per 12,9 miliardi di anni luce per raggiungere la Terra.

Il risultato faceva parte di uno sforzo da utilizzare Telescopio spaziale Hubble Per cercare alcune delle galassie più antiche e lontane dell’universo. Per fortuna, gli astronomi sono stati in grado di discernere un singolo sistema stellare all’interno di una di quelle galassie.

ha detto Brian Welch, uno studente laureato alla Johns Hopkins University di Baltimora, e autore di Un documento di ricerca pubblicato mercoledì sulla rivista Nature descrive la scoperta.

Di solito, gli oggetti distanti sono troppo scuri per essere visti. Ma La teoria della relatività generale di Einstein, che descrive come la gravità piega lo spazio, offre una soluzione utile. Un vicino massiccio ammasso di galassie può fungere da lente per amplificare la luce delle stelle e delle galassie lontane dietro di loro.

Un’indagine effettuata con il telescopio spaziale Hubble ha esaminato 41 ammassi galattici. “Quando guardi un gruppo di ammassi di galassie davvero enormi, ci sono buone probabilità che dietro di essi troverai degli oggetti molto massicci”, ha affermato Welch.

Il signor Welch ha affermato che un ammasso galattico in genere ingrandisce la luminosità dell’oggetto dietro di esso fino a 10 volte.

Tuttavia, la luce non viene ingrandita allo stesso modo. Le increspature nello spaziotempo possono creare punti luminosi, come le increspature sulla superficie di una piscina che creano schemi di punti luminosi sul fondo della piscina. Esaminando una galassia lontana e ingrandita, gli astronomi hanno scoperto che un punto di luce era allineato con una delle increspature e la sua luminosità era amplificata di mille volte o più.

“La galassia è in qualche modo distesa in questo lungo arco a forma di mezzaluna”, ha detto il signor Welch. “Allora la stella è solo una delle componenti.”

Mentre l’universo si espande, gli oggetti distanti si muovono più velocemente. Questo sposta la frequenza della luce verso lunghezze d’onda più lunghe. La stella individuata dal signor Welch e dai suoi colleghi ha quello che gli astronomi chiamano uno spostamento verso il rosso di 6,2, ben al di sopra del record precedente per la singola stella più distante. Questa stella, che è stata segnalata nel 2018, aveva uno spostamento verso il rosso di 1,5, che corrisponde a quando l’universo aveva circa quattro miliardi di anni.

I ricercatori hanno chiamato la nuova stella Earendel – in inglese antico la “stella del mattino”. Se è una singola stella, gli astronomi stimano che sia una stella massiccia, circa 50 volte la massa del nostro sole. Può anche essere un sistema a due o più stelle.

L’allineamento di Earendel e il gruppo di galassie dureranno per anni, quindi Earendel sarà uno degli obiettivi durante il primo anno di osservazioni da parte del gruppo appena lanciato. Telescopio spaziale James Webbche ha uno specchio più grande di Hubble e raccoglie luce a lunghezze d’onda infrarosse più lunghe.

Le osservazioni di Webb saranno in grado di misurare la luminosità attraverso uno spettro di lunghezze d’onda. Questo aiuterà gli astronomi a determinare la temperatura della stella. “Abbiamo davvero bisogno di quello spettro per dire con una sorta di assoluta certezza che questa è una stella rispetto a un altro genere di cose”, ha detto il signor Welch.

Il signor Welch ha affermato che in seguito, osservazioni più dettagliate di Webb potrebbero determinare la composizione di Earendel. Il Big Bang ha prodotto solo gli elementi più leggeri, come idrogeno ed elio. Si prevede quindi che le prime stelle contengano concentrazioni inferiori di elementi più pesanti, che derivano dalle reazioni di fusione all’interno delle stelle e nelle esplosioni di stelle morenti. L’ipotesi attuale è che con meno elementi più pesanti, le prime stelle dovrebbero essere grandi e luminose.

“Sembra molto caldo e molto massiccio”, ha detto di Earndale Stephen Finkelstein, un astronomo dell’Università del Texas ad Austin che non è stato coinvolto nella ricerca.

Tuttavia, questa stella da sola non sarebbe sufficiente per dimostrare lo stato delle stelle più grandi nell’universo primordiale. “Ma lo sostiene sicuramente”, ha detto il dottor Finkelstein. “Se inizi a formare un gran numero, e molti di loro sembrano essere molto massicci, l’evidenza diventerà sempre più forte che le stelle più massicce sono la norma nell’universo lontano”.

Il telescopio Webb dovrebbe anche essere in grado di trovare stelle d’ingrandimento lontane come Earendel, sebbene il numero di stelle allineate casualmente con una lente gravitazionale rimanga invisibile. Potrebbe anche essere in grado di identificare alcune stelle con uno spostamento verso il rosso compreso tra 10 e 20, che corrisponde a un periodo compreso tra 100 milioni e 500 milioni di anni dopo il Big Bang.

“È proprio in quella finestra quando pensiamo che si stiano formando le prime stelle”, ha detto il dottor Finkelstein.