Rekordtávolságban figyeltek meg egyedi csillagot

2189

Egy szerencsés kozmikus együttállásnak köszönhetően a csillagászoknak most először sikerült megfigyelniük egy 9 milliárd fényév távolságra lévő egyedi csillagot. Bár galaxisokat ennél sokkal távolabbról is rutinszerűen figyelnek meg a kutatók, ezek azért látszódnak tőlünk, mert sok milliárd csillag fényével ragyognak. Egy galaxis teljes fényességével világító szupernóvát szintén megpillanthatunk ilyen távolságból, ám egyedi közönséges csillagokat mintegy 100 millió fényévnél távolabbról már nem tudunk megkülönböztetni a csillaghalmazokon belül.

Most azonban a gravitációslencse-hatás jelensége a csillagászok segítségére sietett. A rendkívül távoli csillag fényét egy előtérégitest gravitációs tere eltérítette, és a szerencsés geometriai elrendezésnek köszönhetően a fényét éppen a mi irányunkba fókuszálta. A szokványos gravitációs lencsék, a galaxishalmazok a távoli galaxisok fényességét mintegy 50-szeresre tudják növelni. Ebben az esetben azonban a fényesedés 2000-szeres volt. A jelenséget a NASA/ESA Hubble-űrtávcső 2016-os és 2017-es felvételein azonosította egy, az Amerikai Egyesült Államok UC Berkeley egyetemén működő kutatócsoport.

A torzult alakú, négyszeresen leképezett spirálgalaxis 9 milliárd fényévre van tőlünk. A gravitációslencse-hatást a bal oldali ábrán megfigyelhető előtér-galaxishalmaz gyakorolja, amely tőlünk ötmilliárd fényévre található. A csillagászok 2016-ban a már ismert szupernóva közelében egy színváltozás nélkül erősen fényesedő égitestre lettek figyelmesek. Ezt egy, az előtérhalmazban lévő csillag mozgása okozta. Forrás: NASA/ESA/P. Kelly, University of Minnesota.

„Ilyen távolságból könnyen megfigyelhetőek az egyes galaxisok, ám ez a csillag – a szupernóvákat leszámítva – legalább 100-szor távolabb van, mint a következő legtávolabbi egyedileg tanulmányozható csillag.” – mondja el az UC Berkeley korábbi posztdoktori kutatója, Patrick Kelly, a felfedezésről beszámoló tudományos cikk első szerzője. A most felfedezett legtávolabbi ismert csillag hivatalos katalógusjele MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), a csillagászok viszont érthető okokból ehelyett inkább Icarus néven hivatkoznak rá. A felfedezéssel új eszköz került a csillagászok kezébe a világegyetem legkorábbi galaxisai csillagainak egyedi tanulmányozására. Különleges módon nyerhetünk bepillantást a korai univerzum nagy tömegű csillagainak fejlődésébe. „Most először van lehetőségünk egy közönséges stabil csillag, nem egy szupernóva és nem egy gamma-kitörés megfigyelésére, mégpedig kilencmilliárd fényév távolból!” – fűzi hozzá Alex Filippenko professzor, szintén az UC Berkeley-ről. – „Ezek a lencsék lenyűgöző kozmikus távcsövek.”

Az Icarust Kelly egy, az Oroszlán csillagkép irányában megfigyelhető, ötmilliárd fényévre lévő nagy tömegű galaxishalmaz, a MACS J1149+2223 által lencsézett szupernóva megfigyelése során fedezte fel. A kutatócsoport gyanította, hogy ezt a csillagot a gravitációs lencse a szupernóvánál sokkal erősebben kifényesítette, ezért alaposabb vizsgálatoknak vetették alá. Kiderült, hogy egy kék szuperóriás csillagról van szó, ami ugyan több százezerszer fényesebb a Napnál, ám ilyen távolságból még így sem látszódhatna különösen erős gravitációs lencsézés nélkül. A lencsehatás modellezéséből a kutatók kikövetkeztették, hogy a lencséző égitest egy kisebb, kb. Nap tömegű egyedi csillag lehet, amely egészen pontosan egy vonalba esik a háttércsillaggal. A galaxishalmazok gravitációslencse-hatása legfeljebb mintegy 50-szeres fényerősítést képes okozni. A kisebb égitestek azonban háttércsillagok esetében nagyobb fényerősítésre képesek. Jelen esetben az éppen jó helyen elhaladó előtércsillag több mint 2000-szeres látszólagos fényesedést váltott ki.

A csillagászok várakozásai szerint a lencsézésben résztvevő csillaghalmaz tagjainak a mozgása miatt a következő évtizedben az Icarus jónéhányszor ki fog még fényesedni, akár tízezerszeres mértékben is. „Ilyen elrendezések mindenfelé előfordulhatnak, amint a lencsézett galaxis, valamint az előtérgalaxis csillagai mozognak egymáshoz képest. Ezek lehetőséget nyitnak a korai világegyetem nagyon távoli egyedi csillagainak a megfigyelésére, hasonlóképp, mint ahogyan azt a távoli galaxisokra már régóta alkalmazzuk.” – Nyomatékosítja Filippenko. – „A természet ehhez erősebb távcsövet adott a kezünkbe, mint amilyet mi valaha is képesek lehetünk megépíteni!”

Forrás: Phys.org

Az eredményeket bemutató szakcikk: Patrick L. Kelly et al. „Extreme magnification of an individual star at redshift 1.5 by a galaxy-cluster lens”, Nature Astronomy, 2018. április 2.

Hozzászólás

hozzászólás