Самая далекая из всех известных звезд
Бесконечные дали и огромные расстояния становятся доступными в поле зрения современной техники. И астрономы теперь нацелены на небесные тела, которые находятся невообразимо далеко от нас. Но какая же звезда на сегодняшний день является рекордсменом по удаленности от Земли?
На этом снимке телескопа «Хаббл» самая далекая известная звезда видна как точка света. Фото: NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota)
Обычно астрономы могут различать отдельные звезды, выделяя их из звездных скоплений, на расстоянии до 100 миллионов световых лет — даже лучшие телескопы пока что не могут сделать больше. Но благодаря космической удаче, ученым удался более глубокий взгляд в космическую бездну. И теперь можно утверждать: самая дальняя звезда, из когда-либо увиденных ранее, — это голубой сверхгигант в девяти миллиардах световых лет от нас. Это наблюдение стало возможным благодаря тому обстоятельству, что скопление галактик на переднем плане очень сильно усилило свет этой звезды.
Во вселенной существуют миллиарды звезд, но астрономы обычно имеют возможность увидеть только те, которые находятся в нашем относительном космическом соседстве. На расстояниях примерно от 100 миллионов световых лет их свет доходит до нас уже слишком слабым, чтобы звезды можно было рассмотреть по отдельности даже с помощью самых мощных телескопов. Но иногда на помощь астрономам приходит счастливый случай, который зачастую и предусмотреть заранее невозможно: на передний план перед далеким источником света выплыла массивная галактика или галактическое скопление. Невероятная гравитация этого объекта переднего плана привела к тому, что свет удаленных объектов исказился и усилился — то есть она сыграла роль гигантской космической увеличительной линзы. Этот эффект гравитационной линзы делает видимыми галактики, сверхновые и другие источники яркого света, которые чрезвычайно далеки и, следовательно, очень стары.
Расстояние в девять миллиардов световых лет
Астрономы команды во главе с Патриком Келли из Университета Миннесоты смогли сделать свое рекордное открытие именно благодаря такой гравитационной линзе. Когда они нацелили космический телескоп «Хаббл» на скопления галактик MACS J1149 + 2223, удаленное от нас на пять миллиардов световых лет, они просто хотели поближе и подробнее рассмотреть далекую сверхновую. Оказалось, что этот звездный взрыв произошел в спиральной галактике за девять миллиардов световых лет от нас, непосредственно позади галактического скопления. Фактически, галактический кластер действовал как гравитационная линза, усиливая свет сверхновой.
Но, к своему удивлению, исследователи обнаружили там и вторую обращающую на себя внимание точку света. Как оказалось, это была одна необычно яркая звезда в той же галактике, что и сверхновая. А благодаря гравитационной линзе на переднем плане, ее свет был усилен в две тысячи раз. Этот свет стал видимым для телескопа, хотя и находился на расстоянии около девяти миллиардов световых лет от него. То есть в обычном случае ни один телескоп не был бы в состоянии различить свет этой звезды. «Эта звезда как минимум в 100 раз дальше, чем самая дальняя звезда, которую мы когда-либо могли наблюдать», — говорит Келли. Свет звезды происходит из периода лишь в 4,4 миллиарда лет после Большого взрыва.
Голубой гигант в двойном увеличении
Как сообщают астрономы, звезда под названием Lensed Star 1 (LS1) была увеличена не только общей гравитацией галактического скопления, но и неким тяжелым объектом в ней. Такое явление астрономы называют гравитационным микролинзированием. «Мы знаем, что это микролинзирование было вызвано звездой, нейтронной звездой или звездной черной дырой», — говорит соавтор исследования Стивен Родни из Университета Южной Каролины. Этот объект по своей массе равен примерно трем солнечным массам. Поскольку звезда находилась точно за этим объектом, обычно лишь примерно 50-кратное увеличение, достигаемое через скопления галактик, в этом случае усилилось до 2000-кратного — и только тогда удалось увидеть звезду LS1.
Из спектра света объекта LS1 астрономы пришли к выводу, что эта далекая звезда представляет собой голубой супергигант — голубоватую массивную звезду, поверхность которой нагрета до 11 000 — 14 000 градусов по Цельсию — более чем в два раза горячее Солнца. Такие звезды способны сиять в сотни тысяч раз ярче нашего Солнца. Тем не менее, без космического счастливого случая с эффектом двойной линзы звезда LS1 так и осталась бы невидимой для земных астрономов.
Источник
Самая далёкая звезда, которую нам удалось разглядеть
Когда вы смотрите на небо тёмной ночью при ясной погоде, вы видите множество звёзд. Однако практически все они находятся в нашей галактике, Млечном пути. Даже самые далёкие из тех, что вы можете разглядеть без телескопа, находятся на расстоянии меньше двадцати тысяч световых лет от Земли. Может показаться, что это гигантская дистанция, но космос гораздо больше непосредственных наших окрестностей. Он действительно огромен, и именно поэтому учёным невероятно трудно изучать звёзды, находящиеся за пределами нашей галактики. Самое далёкое светило, которое удалось изолировать от окружающего её постороннего свечения, находится на расстоянии всего 55 миллионов световых лет от нас.
Научные достижения
Однако если астрономы ни в чём не ошибаются, недавно этот рекорд был побит. Согласно статье, опубликованной в марте этого года в журнале «Nature Astronomy», он был разбит в пух и прах, сметён и растоптан. Он перешёл к звезде, которая находится от нас, вдумайтесь только, в 14 миллиардах световых годах! Надо отметить, что астрономам нередко удаётся разглядеть удалённые от нашей планеты объекты. С помощью телескопов они могут видеть самые яркие сверхновые в 10 миллиардах световых годах от нас. Однако обычные звёзды невозможно рассмотреть даже на расстоянии, в сотни раз меньшем. И вот тут мы в первый раз упоминаем про «гравитационное линзирование».
Это явление происходит в тех случаях, когда огромная масса, имеющаяся у галактики или даже скопления галактик, искривляет, искажает и усиливает свет, источник которого находится за ней. Этот феномен возможен благодаря тому, что подобные объекты фактически искривляют само пространство вокруг себя. Галактики, создающие эффект гравитационного линзирования, «усиливают» яркость в среднем в 50 раз.
Далекие Звезды
Та звезда, о которой сегодня идёт речь, находится за скоплением галактик, находящимся в 6 миллиардах световых годах от нас, и её свет был усилен более чем в 2000 раз! В научных каталогах она значится как MACS J1149 Lensed Star 1. Однако учёные, обнаружившие её, дали ей и неофициальное название — Икар. Спасибо им за это большое, нам тоже так гораздо удобнее.
Икар был замечен, можно сказать, совершенно случайно, когда исследователи рассматривали снимки сверхновой, сделанные космическим телескопом «Хаббл» в 2016 и 2017 годах. Недалеко от неё они заметили небольшое яркое пятнышко. Оно со временем меняло яркость, но совсем не так, как это делают сверхновые. Цветовая гамма света, идущего от этого объекта, оставалась неизменной в течение многих месяцев. Дальнейший анализ показал, что мы имеем дело с голубым сверхгигантом.
Эти звёзды гораздо крупнее, массивнее, горячее Солнца и в сотни тысяч раз ярче его. Это такое небольшое напоминание о том, что любое явление в космосе может иметь поистине космические масштабы. Все голубые сверхгиганты обладают схожими характеристиками, поэтому, сравнив свет Икара со светом таких же объектов нашей галактики, астрономы смогли рассчитать расстояние до него. Выяснилось, что звезда имеет возраст 9 миллиардов лет, а связи с тем, что Вселенная расширяется, сейчас до этого светила вообще 14 миллиардов световых лет.
Как же Икару удалось увеличить своё изображение в 2000 раз, если обычное значение гравитационного линзирования составляет всего 50? Ответ — микролинзы. Это небольшие объекты, находящиеся внутри крупных линз. Это могут быть отдельные звёзды, обеспечивающие дополнительное приближение «картинки». Линзы внутри линз. Этот эффект длится сравнительно недолго, потому что микролинзы постоянно сходят с нужной позиции и вновь возвращаются на неё. Однако если мы внимательно следим за происходящим, перед нами открываются огромные возможности. С помощью микролинзирования учёным удалось найти даже планеты за пределами Млечного пути!
Самая далекая звезда
Икар, кстати, может быть полезен не только как обладатель рекорда, занесённый в соответствующую книгу. Изучая то, как действует на него с течением времени эффект приближения, астрономы надеются составить точную модель распределения материи в «линзирующем» скоплении галактик. Это, вероятно, включает в себя и тёмную материю, которую мы всё никак не можем найти, рассмотреть и пощупать, но которая оказывает гравитационное воздействие на прочие космические объекты. Таким образом, Икар может помочь нам значительно увеличить объём своих знаний о Вселенной. Что ж, его древнегреческий тёзка тоже был весьма положительным персонажем, хоть рекордсменом так и не стал, как ни старался. Надеемся, что и наш Икар не посрамит славного имени.
Источник
Найдена самая далекая звезда
Ученым удалось обнаружить звезду, которая на сегодняшний день является рекордсменом по удаленности от Земли.
При помощи телескопа NASA «Хаббл» звезда была найдена на расстоянии более 9 млрд. световых лет и, как стало известно, светило ярче Солнца в сотни тысяч раз.
В звездном каталоге звезда имеет кодовое название MACS J1149 Lensed Star 1, а в кругах ученых ее именуют, как Икар в честь героя древнегреческого эпоса. Ее свет, чтобы достигнуть Земли, начал свое путешествие в тот момент, когда Вселенной было всего лишь чуть больше 4,5 млрд. лет, а Солнечная система еще даже и в планах не была.
Несмотря на то, что Икар является голубым сверхгигантом, возможность его зафиксировать стала невероятной удачей для астрономов. На таком расстоянии обычно удается лишь разглядеть свет от галактических скоплений и редко от отдельных галактик. Звезды, что открывают ученые, обычно в сотни раз ближе к Земле, чем этот гигант, поэтому в данном случае не обошлось без эффекта гравитационного линзирования. Галактическое скопление MACS J1149+2223, удаленное на 5 млрд. световых лет, крайне удачно разместилось между Землей и звездой, что в разы усилило свет и ученые это зафиксировали при помощи «Хаббл».
Астроны считают, что открытие звезды на таком расстоянии является очень важным шагом в развитии астрономии. Данные, собранные касательно Икара, позволят значительно лучше понять механизм эволюции голубых гигантов и расширить наше представление о дальних уголках Вселенной.
Друг, если тебе было интересно, то поддержи проект THE SPACEWAY простой подпиской и лайком! Это абсолютно бесплатно 🙂 Спасибо тебе большое!
Источник
Обнаружена самая далекая от Земли звезда
Она оказалась голубым сверхгигантом
Группа исследователей, работающих с космическим телескопом «Хаббл», открыла наиболее далекую звезду, не являющуюся сверхновой, из известных на сегодняшний день. Светило расположено на расстоянии около 9 миллиардов световых лет от Земли и в сотни тысяч раз превосходит по яркости Солнце.
Звезда получила официальное обозначение MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), а также название Икар в честь популярного персонажа древнегреческой мифологии. Её свет, достигающий Земли земли сейчас, начал своё путешествие, когда Вселенная была примерно втрое моложе — с момента Большого взрыва прошло немногим более четырёх с половиной миллиардов лет, а до появления Солнечной системы оставалось ещё примерно столько же времени.
Хотя звезда относится к голубым сверхгигантам, то есть является очень крупной, возможность увидеть её стала для учёных огромной удачей — обычно на таком большом расстоянии от Земли учёным могут различить лишь свет целых галактик вместе взятых или сверхновой. Известные на сегодняшний день «обычные» одиночные звёзды расположены, по меньшей мере, в сотни раз ближе к Земле. Новое открытие помог совершить эффект гравитационного линзирования — скопление галактик MACS J1149+2223, расположенное на расстоянии около пяти миллиардов световых лет от Земли, оказалось между Землёй и открытой звездой, на порядки усилив её свет. Благодаря этому Икар удалось обнаружить с помощью телескопа.
Учёные рассчитывают, что Икар позволит ответить на многие вопросы об эволюции голубых гигантов и других ярких звёзд. Более того, по мнению исследователей, не будет преувеличением считать, что открытие знаменует переход астрономии на новый этап изучения удаленных одиночных звёзд.
Исследование было опубликовано в научном издании Nature Astronomy.
Недавно, изучая молодую звезду RZ Piscium в созвездии Рыб, специалисты американского аэрокосмического агентства NASA пришли к выводу, что она разрушила несколько планет и поглощает, оставшиеся от которых облака пыли и газа.
Источник
Эти невероятные расстояния: подборка самых далёких объектов во Вселенной!
Легко ли вам представить расстояние от своего города до соседнего? Возможно, эта задача не будет выглядеть столь сложной. А теперь попробуйте вообразить расстояние до другого континента – получилось? Несомненно, тот, кто совершал авиаперелёты, тоже справится достаточно легко с этой задачей, но как насчёт того, чтобы представить себе путь до другой планеты? Так, чтобы долететь до Марса, «в дороге» придётся провести примерно 7 месяцев, а если задумать экскурсию на Плутон, то придётся потратить 9 лет своей жизни на это путешествие – и это только в один конец, да и на орбите сего холодного и сумрачного мира Солнечная система не заканчивается. Граница Солнечной системы лежит там, где гравитация нашей звезды сильнее гравитации соседних звезд (сфера Хилла). В случае нашего светила ее радиус — примерно два световых года. Грубо говоря, это 19 триллионов километров. Можете себе теперь вообразить это расстояние? И даже самое удачное творение рук человеческих – американский зонд «Вояджер-1», запущенный в 1977 году и считающийся самым быстрым объектом (его скорость равна примерно 60 000 км/ч), до сих пор не добрался до этого рубежа. Возможно ли нашему разуму вообразить границы нашего родного дома в космосе.
Вселенная огромна, а границы гелиосферы – это всего лишь капля в её безграничном молчании. Чтобы понять, насколько далеко от нас находится тот или иной объект, используют космологическое красное смещение. Замеры проводят способами спектроскопии – это самый на данный момент точный и надёжный метод. Сейчас известно о нескольких галактиках, которые по своему возрасту являются почти ровесницами нашей Вселенной, то есть, им почти 13 миллиардов лет! Они могли родиться в то время, когда после Большого взрыва прошло примерно 440 миллионов лет. В этот момент во Вселенной рождались первые звёзды, а вещество собиралось в отдельные, обособленные друг от друга скопления. Вот некоторые из самых древних и далёких объектов:
Z8 GND 5296
Её нашли астрономы из Техасского университета в 2013 году в созвездии Большой Медведицы. Галактика обладает одним из наибольших зарегистрированных значений красного смещения. По предварительным оценкам, свет от этой галактики достигает Земли приблизительно за 13,1 млрд. лет, но, учитывая тот факт, что Вселенная расширяется, в настоящее время эта галактика должна обитать на расстоянии в 30 млрд световых лет от Земли. Исходя из современных представлений о возрасте Вселенной, излучение из этой галактики, наблюдаемое нами сегодня, было испущено, когда Вселенной было всего около 700 млн лет, то есть, именно в этом новорождённом состоянии мы и наблюдаем её в данный момент. Изучая этот древний объект, учёные сравнивают процессы звёздообразования в ней и в нашем Млечном Пути. Так, в Млечном Пути рождается примерно одна новая звезда в год. В Z8 GND 5296 все идёт намного интенсивнее – 300 новых звёзд в год!
EGS – ZS8-1
Первая вышеупомянутая галактика носила почётный титул самой древнейшей галактики недолго – уже в 2015 году учёным удалось обнаружить ещё более раритетный космический объект – галактику EGS – ZS8-1. Свет от этой галактики до Земли шёл ещё дольше — 13,130 млрд лет. Расположена она в созвездии Волопаса. Излучение, доходящее от неё до Земли, было испущено не позднее чем через 5 % времени существования Вселенной. Впервые замечена в телескоп «Хаббл», подтверждение существования было получено с помощью спектрометра MOSFIRE в обсерватории Кека на Гавайях. С учётом расширения Вселенной, расстояние от Земли до этой галактики 30, 1 миллиард световых лет. Однако она – «малышка» по сравнению с нашим Млечным Путём – её масса составляет всего 15 % от массы нашей галактики. Сформировалась она примерно через 670 миллионов лет после Большого взрыва. Звёзды в ней рождаются примерно в 80 раз быстрее, чем у нас. В те далёкие времена водород во Вселенной только-только начинал ионизировать, а этому процессу способствовали рождающиеся молодые звёзды в подобных галактиках.
A2744-YD4
А этот старожил обитает в созвездии Скульптора (Южное полушарие). Эта галактика по истине уникальна. Её наблюдение стало возможным только благодаря эффекту гравитационного линзирования: она находится за гигантским скоплением галактик Abell 2744, которое увеличило изображение более отдалённой галактики A2744-YD4 в 1,8 раза.
Обнаружить её удалось лишь с помощью комплекса радиотелескопов ALMA в 2017 году. Красное смещение составляет 8,38, то есть с Земли мы наблюдаем эту галактику в момент, когда возраст Вселенной составлял всего 600 миллионов лет.
В галактике обнаружено большое количество светящейся межзвёздной пыли (около 6 млн масс Солнца), что свидетельствует о том, что вспышки ранних сверхновых там уже произошли. Это самая далёкая галактика из всех, в которых найдена пыль. Космическая пыль содержит кремний, углерод и алюминий. Также при наблюдениях A2744-YD4 было зарегистрировано излучение ионизованного кислорода, который ранее не находили на таком расстоянии и при таком возрасте Вселенной. Пыль и кислород в этой галактике – образцы самых ранних форм во Вселенной. В этой галактике рождается примерно 20 новых звёзд в год. И это ещё не все её интересности: в своём составе она имеет примерно 75 % тёмной материи, 20 % горячего газа, а всего 5 % — доля остального вещества.
ULAS J1342+0928
Не только галактики могут прятаться в глубинах Вселенной. Например, квазар ULAS J1342+0928, проживающий в созвездии Волопаса, по состоянию на конец 2017 года являлся самым удалённым из всех известных квазаров с красным смещением (z) 7,54. ULAS J1342+0928 находится в 13,1 млрд. световых лет от Земли. Связанная с квазаром сверхмассивная чёрная дыра имеет массу 800 миллионов масс Солнца – настоящий монстр! Причём, эта чёрная дыра уже существовала, когда возраст Вселенной составлял всего 690 миллионов лет. Огромные объёмы пыли и газа были выброшены квазаром в межзвёздную среду. Учитывая красное смещение квазара и расширение Вселенной, собственное расстояние квазара от Земли составляет 29,36 млрд световых лет. Свет от квазара, дошедший до Земли, появился менее чем через 690 миллионов лет после Большого взрыва, то есть около 13,1 миллиарда лет назад.
Egsy8p7
А вот и ещё одна древняя галактика, живущая в созвездии Волопаса. Имеет красное смещение z = 8,68, свет от галактики до Земли шёл 13,2 миллиарда лет. Обнаружена в обсерватории Кека на Гавайях (США) с использованием инфракрасного спектрографа MOSFIRE, зарегистрировавшего так называемую линию Лайман-альфа в спектре излучения галактики. То есть, возрасту её можно позавидовать – 13, 28 миллиардов лет! Она невероятно яркая, а это свидетельствует о наличии в ней горячих звёзд.
GN-z11
А вот эта галактика на сегодняшний день является самой отдалённой из всех известных космических объектов. Она находится в созвездии Большой Медведицы. Имеет красное смещение z = 11,1, свет шёл от галактики 13,4 миллиарда лет, то есть он был испущен через 400 миллионов лет после Большого взрыва. Вследствие расширения Вселенной, сопутствующее расстояние до галактики GN-z11 составляет около 32 миллиардов световых лет, и галактика эта отдаляется от нас со скоростью, близкой к световой — 295 000 км/с. Галактика GN-z11 в 25 раз меньше Млечного Пути по размеру и в 100 раз меньше по массе звёзд. Расстояние до неё было просчитано космическими телескопами «Хаббл» и «Спитцер» с помощью широкоугольной камеры и новейших спектроскопических методов. Возможно, и эта галактика не будет абсолютным рекордсменом по удалённости от нас: у неё есть конкурент – галактика UDFj-39546284, красное смещение которой оценивается в 11,9, но пока официально не подтверждено. Найдём ли мы ещё более далёкие объекты?
Конечно, очень хотелось бы придумать красивые и интересные названия всем этим объектам вместо наборов цифр и букв, которые мы видим в каталогах. Вы можете поупражняться в этом J
Таким образом, когда учёные смотрят на подобные далёкие объекты, они, тем самым, заглядывают в прошлое Вселенной, в её юные годы, изучая её историю развития и формирования, настоящая машина времени! Но сколь велико это расстояние? Даже сверхбыстрому свету приходится затратить миллиарды лет на то, чтобы преодолеть такие головокружительные расстояния. Сможем ли мы когда-нибудь побывать в одной из этих древнейших галактик, минуя световые годы? Возможно ли вообще вообразить такой путь.
Источник