Tutte le stelle che possono essere viste nel cielo notturno si trovano all'interno della nostra galassia, la Via Lattea.
Anche con i telescopi più potenti, in condizioni normali, le singole stelle possono essere rilevate direttamente solo nei nostri vicini galattici più vicini. In generale, le galassie lontane sono viste come la luce mista di miliardi di stelle.
Ma grazie a un notevole fenomeno naturale noto come lente gravitazionale, gli astronomi del Niels Bohr Institute e del DTU Space sono stati comunque in grado di rilevare una stella a una distanza in cui persino rilevare intere galassie è una sfida.
Tra le meraviglie previste dalla teoria della relatività di Einstein c'è la capacità della massa di piegare lo spazio stesso.
Quando la luce passa vicino a oggetti massicci, il suo percorso segue lo spazio curvo e cambia direzione. Se un oggetto massiccio si frappone tra noi e una fonte di luce di fondo lontana, l'oggetto può deviare e focalizzare la luce su di noi come una lente, aumentando la sua intensità.
Le galassie ingrandite più volte vengono solitamente rilevate utilizzando questo metodo. Ma in una sorprendente coincidenza cosmica, le galassie in un ammasso chiamato WHL0137-08 si sono allineate in modo tale da focalizzare la luce di una stella su di noi, ingrandendola migliaia di volte.
La combinazione di questa lente gravitazionale e un'esposizione di nove ore al telescopio spaziale Hubble ha permesso a un team internazionale di astronomi di scoprire la stella.
Gli astronomi hanno chiamato la stella Earendel, dalla parola inglese antico per stella del mattino o luce nascente. Hanno calcolato che la stella è almeno 50 volte più massiccia del nostro Sole e forse 500 volte o milioni di volte più luminosa.
Oltre ad essere un risultato straordinario in sé, l'osservazione di Earendel offre un'opportunità unica per esplorare l'universo primordiale.
Quando osserviamo lo spazio, guardiamo anche indietro nel tempo, quindi queste osservazioni ad altissima risoluzione ci consentono di comprendere i mattoni di alcune delle primissime galassie, spiegano gli astronomi.
Quando la luce che vediamo da Earendel è stata emessa, l'universo aveva meno di un miliardo di anni, solo il 6% della sua età attuale. A quel tempo, la stella si trovava a 4 miliardi di anni luce di distanza dal percorso della protoluce, ma nei quasi 13 miliardi di anni che la luce ha impiegato per raggiungerci, l'universo si è espanso così che ora si trova a 28 miliardi di anni luce di distanza. .
Il precedente detentore del record, una supergigante blu di nome Icarus, è quasi 4 miliardi di anni luce più vicino di Earendel. Tuttavia, questi numeri possono creare un po' di confusione. La distanza da Earendel è di 12,9 miliardi di anni luce e 9 miliardi da Icarus è misurata da quello che è noto come tempo retrospettivo, utilizzando oggi come punto di riferimento. Quindi, la luce di Earendel ha impiegato 12,9 miliardi di anni per raggiungerci qui sulla Terra, ma in quel periodo l'espansione dell'universo significa che la stella è ora a 28 miliardi di anni luce di distanza. Almeno era così: Earendel, molto probabilmente, è morto da tempo.
La velocità di questa espansione universale è uno degli strumenti utilizzati per misurare distanze così incredibili. Mentre la luce viaggia attraverso lo spazio, l'universo in espansione allunga le sue lunghezze d'onda, spostandole verso l'estremità rossa dello spettro. Il calcolo di questo spostamento verso il rosso può mostrare quanto fosse lontana la sorgente: maggiore è il numero di spostamento verso il rosso, maggiore è la distanza. In questo caso, il redshift di Earendel era 6,2, che è assolutamente enorme rispetto al redshift di Icarus di solo 1,5.
Il record precedente è una stella vista quando l'universo aveva circa un terzo della sua età attuale, quando gran parte della sua struttura si era già formata ed evoluta.
Per misurare la luminosità di Earendel, gli astronomi hanno costruito un modello fisico di una lente gravitazionale. L'esatta natura della sorgente luminosa dipende dal loro modello, ma quando gli astronomi sono così sicuri che un puntino sia in realtà una singola stella, è in parte perché molti modelli diversi danno più o meno la stessa risposta.
Tuttavia, Earendel, in linea di principio, potrebbe non essere una stella, ma diverse, situate molto vicine l'una all'altra. Per verificare se questo è il caso, un team di astronomi ha richiesto e ricevuto l'approvazione per osservare la stella con il telescopio spaziale James Webb lanciato di recente.
Con James Webb, possiamo confermare che Earendel è davvero solo una stella e allo stesso tempo quantificare di che tipo è questa stella, affermano gli scienziati.
Webb ci permetterà anche di misurare la sua composizione chimica. Potenzialmente, Earendel potrebbe essere il primo esempio conosciuto di una prima generazione di stelle nell'universo.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature.
2022-03-31 13:36:49
Autore: Vitalii Babkin