כאשר מסתכלים על חקר האובייקטים הרחוקים ביותר ביקום, אסטרונומים מסתמכים לרוב על טכניקה המכונה עדשת כבידה. בהתבסס על עקרונות תורת היחסות הכללית של איינשטיין, טכניקה זו כוללת הסתמכות על תפוצה גדולה של חומר (כמו צביר או כוכב גלקסיה) כדי להעצים את האור שמגיע מאובייקט רחוק, ובכך לגרום לו להיראות בהיר וגדול יותר.
טכניקה זו אפשרה לחקור כוכבים בודדים בגלקסיות רחוקות. במחקר שנערך לאחרונה, צוות בינלאומי של אסטרונומים השתמש באשכול גלקסיות כדי לחקור את הכוכב הפרט הרחוק ביותר שנראה אי פעם ביקום. למרות שבדרך כלל להתעלף להתבונן, נוכחותו של אשכול גלקסיות מקדימה אפשרה לצוות ללמוד את הכוכב כדי לבדוק תיאוריה על חומר אפל.
המחקר המתאר את מחקריהם הופיע לאחרונה בכתב העת המדעי אסטרונומיה טבע תחת הכותרת "הגדלה קיצונית של כוכב אינדיבידואלי במשמרת אדומה 1.5 על ידי עדשת אשכול גלקסיות". המחקר הובל על ידי פטריק ל. קלי, פרופסור עוזר באוניברסיטת מינסוטה, וכלל חברים ממצפה הכוכבים לאס קמברס, המצפה האסטרונומי האופטי הלאומי, המרכז לאסטרופיזיקה הרווארד-סמיתסוניאן (CfA), האקול הפוליטכניק פדרל דה לוזאן. (EPFL) ומספר אוניברסיטאות ומוסדות מחקר.
לצורך מחקרם, השתמשו פרופ 'קלי ומקורביו באשכול הגלקסיה המכונה MACS J1149 + 2223 כעדשתם. אשכול גלקסיה ממוקם כ -5 מיליארד שנות אור מכדור הארץ, ונמצא בין מערכת השמש לגלקסיה המכילה את איקרוס. על ידי שילוב הרזולוציה והרגישות של האבל בעוצמת עדשת הכבידה הזו הצוות הצליח לראות וללמוד את איקרוס, ענק כחול.
איקרוס, על שמו של הדמות המיתולוגית היוונית שטס קרוב מדי לשמש, עבר היסטוריה מעניינת למדי. במרחק של כ- 9 מיליארד שנות אור מכדור הארץ, הכוכב נראה לנו כפי שהיה כאשר היקום היה בן 4.4 מיליארד שנה בלבד. באפריל 2016, הכוכב התבהר באופן זמני פי 2,000 מהזוהר הרגיל שלו בזכות ההגברה הכבדית של כוכב ב- MACS J1149 + 2223.
כפי שהסביר פרופ 'קלי בהודעה לעיתונות שהתפרסמה לאחרונה ב- UCLA, הדבר איפשר לאקרוס באופן זמני גלוי לראשונה לאסטרונומים:
"אתה יכול לראות גלקסיות בודדות שם בחוץ, אבל הכוכב הזה רחוק לפחות פי מאה מהכוכב הבודד הבא שאנחנו יכולים ללמוד, למעט פיצוצים של סופרנובה."
קלי וצוות אסטרונומים השתמשו האבל ו- MACS J1149 + 2223 כדי להגדיל ולפקח על סופרנובה בגלקסיה הספירלית הרחוקה באותה תקופה בה הבחינו בנקודת האור החדשה לא רחוק משם. בהתחשב בעמדת המקור החדש הם קבעו שהוא צריך להיות מוגדל בהרבה מהסופרנובה. יתרה מזאת, מחקרים קודמים שנערכו על גלקסיה זו לא הראו את מקור האור, והצביעו על כך שהדביקה עדשה.
כפי שטומאסו טרו, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה במכללת UCLA וסופר משותף של המחקר, הצביע על כך:
"הכוכב כל כך קומפקטי שהוא פועל כמו חור חור ומספק אלומת אור חדה מאוד. הקורה מאירה דרך אשכול הגלקסיות הקדמיות, ומשמשת כזכוכית מגדלת קוסמית ... מציאת אירועים נוספים כאלה חשובה מאוד כדי להתקדם בהבנתנו את ההרכב הבסיסי של היקום.
במקרה זה, האור של הכוכב סיפק הזדמנות ייחודית לבחון תיאוריה על המסה הבלתי נראית (המכונה "חומר אפל") המחלחל ליקום. בעיקרון, הצוות השתמש במקור האור המדויק שסיפק כוכב הרקע כדי לחקור את אשכול הגלקסיה המתערב ולראות אם הוא מכיל מספר עצום של חורים שחורים קדומים, הנחשבים למועמד פוטנציאלי לחומר אפל.
על פי ההערכה, החורים השחורים הללו נוצרו במהלך הולדת היקום ויש להם המונים גדולים פי עשרות מהשמש. עם זאת, תוצאות בדיקה זו הראו שתנודות אור מכוכב הרקע, שעוקב אחר המעקב האבל במשך שלוש עשרה שנה, התעלם מתיאוריה זו. אם אכן החומר האפל היה מורכב מחורים שחורים זעירים, האור שהגיע מאיקארוס היה נראה שונה בהרבה.
מאז שהתגלה בשנת 2016 בשיטת העדשת הכבידה, איקרוס סיפק דרך חדשה לאסטרונומים להתבונן וללמוד כוכבים בודדים בגלקסיות רחוקות. בכך, אסטרונומים מסוגלים לקבל מבט נדיר ומפורט על כוכבים בודדים ביקום הקדום ולראות כיצד הם (ולא רק גלקסיות ואשכולות) התפתחו עם הזמן.
כאשר טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) נפרס בשנת 2020, אסטרונומים מצפים לקבל מבט טוב עוד יותר וללמוד כל כך הרבה יותר על תקופה מסתורית זו בהיסטוריה הקוסמית.
