טלסקופ החלל האבל שבר עוד שיא תצפיתי: המצפה הידוע מצא את הכוכב "הרגיל" הרחוק ביותר שנצפה אי פעם, במרחק של 9 מיליארד שנות אור מכדור הארץ - מה שאומר שמדעני האור רואים שהחלו לנסוע לפחות 9 מיליארד שנים לפני. לשם השוואה, גיל היקום הוא בערך 13.8 מיליארד שנים.
בדרך כלל, כוכבים המרוחקים קשים מכדי להבחין באופן פרטני; הרבה יותר קל לראות גלקסיה או סופרנובה (פיצוץ כוכבים). אולם הכוכב הספציפי הזה - המסווג ככוכב רגיל, כלומר כוכב ברצף האבולוציה העיקרי המתמזג מימן להליום - עלה לאור בזכות יישור נדיר, כך דיווחו החוקרים במחקר חדש. כאשר כוכב רצף ראשי מפסיק לשרוף את המימן בליבו, הוא עוזב את הרצף הראשי. זה מוביל למגוון של תוצאות שונות עבור כוכבים. בדרך כלל, כוכבים גדולים יותר מהרצף הראשי מתפוצצים לסופרנובות, ואילו כוכבים קטנים יותר מתמוטטים לגמדים לבנים.
אסטרונומים מצאו את הכוכב, המכונה איקרוס, באמצעות עדשות כבידה. תופעה זו מתייחסת לאופן בו אשכול גלקסי מאסיבי או אובייקט אחר יכולים לכופף אור מחפצים מאחוריו, מה שהופך חפצים עמומים בהירים בהרבה מנקודת המבט של כדור הארץ. [בתמונות: עדשות קוסמיות חושפות את התרחבות היקום]
בדרך כלל, תהליך העדשות זה יכול להגדיל חפצים עד פי 50, אך אסטרונומים התמזל מזלם כאן: הכוכב החדש שהוגבר הוגדל יותר מ -2,000 פעמים מכיוון שכוכב עבר בקצרה בקו הראייה בין האבל לאיקארוס, כך אמרו החוקרים מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי. הצצה נדירה זו על כוכב רחוק עשויה לספק חלון להתפתחותם של כוכבים בכלל, במיוחד אלה המאירים במיוחד, אמר הצוות.
בהצהרה, אמר כוכב המחקר הראשי, פטריק קלי, "אתה יכול לראות גלקסיות אינדיבידואליות בחוץ, אבל כוכב זה לפחות מאה פעמים רחוק יותר מהכוכב הבודד הבא שאנו יכולים ללמוד, פרט לפיצוצים של סופרנובה. קלי היה פוסט-דוקטורט באוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, כאשר עבד על המחקר אך נמצא כיום בפקולטה באוניברסיטת מינסוטה.
איקרוס, הידוע בצורה פורמלית יותר כ- MACS J1149 Star Lensed Star 1 (LS1), הופיע כשקל מעקב אחר סופרנובה, המכונה SN Refsdal, שגילה בשנת 2014. הסופרנובה התגלתה באמצעות עדשת כבידה בכוכב ליאו; העדשה נוצרה על ידי אשכול גלקסי המכונה MACS J1149 + 2223.
"לראשונה אי פעם, אנו רואים כוכב רגיל אינדיבידואלי - לא סופרנובה, לא פרץ קרני גאמה, אלא כוכב יציב אחד - במרחק של תשעה מיליארד שנות אור", מחקר מחבר המחקר, אלכס פיליפנקו. אמר אסטרונום באוניברסיטת ברקלי באותה הצהרה. עדשות אלה הן טלסקופים קוסמיים מדהימים. "
הצוות של קלי בחן את הצבעים שהגיעו מאורו של איקרוס וגילה שמדובר בסופר-כחול. כוכב מסוג זה הוא מסיבי וגדול יותר מהשמש שלנו, מאיר עד מאות אלפי פעמים בהירים יותר. ובכל זאת, איקרוס היה כה רחוק עד שאסטרונומים מעולם לא היו מבחינים בו ללא עדשות חזקות. קלי חשד שהכוכב היה מוגדל בהרבה מהסופרנובה - השערה שנחשבה לאחר מכן על ידי דוגמנות.
נציגי UC Berkeley הצהירו כי "על ידי דוגמנות העדשות הם [האסטרונומים] הגיעו למסקנה כי ההבהרה העצומה לכאורה של איקרוס נגרמה כתוצאה מהשפעה ייחודית של עדשת הכבידה. "בעוד עדשה מורחבת, כמו אשכול גלקסי, יכולה רק להגדיל אובייקט רקע עד פי 50, עצמים קטנים יותר יכולים להעצים הרבה יותר.
"כוכב בודד בעדשת חזית, אם מיושר בדיוק עם כוכב רקע, יכול להעצים את כוכב הרקע אלפי פעמים," הוסיפו. "במקרה זה, כוכב בגודל השמש שלנו עבר בקצרה ישירות דרך קו הראיה בין הכוכב הרחוק איקרוס להאבל, והגביר את בהירותו יותר מאלפיים פעמים."
למרבה המזל עבור אסטרונומים, איקרוס ממוקם היטב לעוד מערכים אלה. ככל שכוכבים באשכול MACS J1149 + 2223 נעים סביבם, ניתן היה להגדיל את בהירותו של איקרוס פי 10,000 יותר במהלך אירועי עדשות אחרות. אסטרונומים עשויים להיות מסוגלים לתפוס יותר מהאירועים הנדירים הללו באופן כללי אם הם נראים במיקום הנכון, הוסיף הצוות.
פיליפנקו "יש יישור כזה בכל מקום כשכוכבי רקע או כוכבים בגלקסיות העדשות מסתובבים סביבם, ומציעים אפשרות ללמוד כוכבים רחוקים מאוד המתוארכים מהיקום הקדום, ממש כמו שהשתמשנו בעדשות כבידה כדי ללמוד גלקסיות רחוקות," אמר בהצהרה. "עבור סוג זה של מחקר, הטבע סיפק לנו טלסקופ גדול יותר ממה שאנחנו יכולים לבנות."
איקרוס הופיע בתמונות של האבל שצולמו בין אפריל 2016 לאפריל 2017. כוכב שני הופיע בכמה תצפיות שיכולות להיות תמונת ראי של איקרוס או כוכב אחר העדשה בכבידה.
אסטרונומים חיפשו גם חומר אפל - חומר מובן מעט המרכיב את מרבית היקום - עם תצפיות על איקרוס. בניגוד למה שהתיאוריות הקודמות הצהירו, התצפיות החדשות מעלות כי חומר אפל אינו מורכב מחורים שחורים קדומים בתוך אשכולות הגלקסיה.
העבודה החדשה פורטה היום (2 באפריל) בכתב העת Nature Astronomy.
