"Хаббл" получил фотографию пока самой далекой звезды Вселенной
Мощнейшая гравитационная линза, усилившая свет в две тысячи раз, помогла орбитальной обсерватории "Хаббл" получить фотографии звезды, удаленной от Земли на 9 миллиардов световых лет, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Нам впервые удалось увидеть обычную звезду – не сверхновую, не гамма-вспышку, а самое заурядное светило, удаленное от нас на девять миллионов световых лет. Как нам кажется, другие подобные наложения "космических линз" помогут нам увидеть самые ранние звезды Вселенной. Само мироздание подарило нам самый большой телескоп, какой только может существовать", — заявил Алексей Филиппенко из университета Калифорнии в Беркли (США).
Любое скопление материи большой массы, в том числе и темной, взаимодействует со светом и заставляет его лучи искривляться, как это делают обычные оптические линзы. Такой эффект ученые называют гравитационным линзированием. В некоторых случаях искривление пространства помогает астрономам увидеть сверхдалекие объекты – первые галактики Вселенной и их ядра-квазары — которые были бы недоступны для наблюдения с Земли без гравитационного "увеличения".
Если два квазара, галактики или других объекта расположены друг за другом для наблюдателей на Земле, возникает интересная вещь – свет более далекого объекта расщепится при прохождении через гравитационную линзу первого. Из-за этого мы увидим не два, а пять ярких точек, четыре из которых будут световыми "копиями" более далекого объекта. Вдобавок, подобные "линзы Эйнштейна" часто накладываются друг на друга, что усиливает свет еще более далеких объектов.
Филиппенко и его коллеги, в том числе нобелевский лауреат Адам Рисс (Adam Riess), впервые смогли получить детальные снимки звезды, существовавшей в одной из первых галактик Вселенной, наблюдая за скоплением галактик MACS J1149, расположенном в созвездии Льва на расстоянии в пять миллиардов световых лет от Земли.
Это скопление, как выяснили ученые в 2014 году, закрывает собой еще одно крупное "семейство" галактик, следы которого можно увидеть в виде яркого кольца света, окружающего MACS J1149. Анализируя его структуру по снимкам, полученным "Хабблом" в 2016 и 2017 годах, Филиппенко и его коллеги заметили необычный объект, который выбивался из общего ряда галактик.
Проанализировав его спектр и измерив размеры, ученые обнаружили, что имеют дело не со вспышкой сверхновой или гамма-всплеском, а с нормальной звездой, которая относится к числу голубых сверхгигантов. Она находится на окраинах галактики, удаленной от Земли примерно на 9 миллиардов световых лет, на противоположном краю которой относительно недавно взорвалась сверхновая, SN Refsdal, чей свет также был многократно усилен "линзой" MACS J1149.
В прошлом, эта звезда, получившая кличку "Икар" и имя MACS J1149 LS1, оставалась невидимой для "Хаббла" или любых других телескопов. Она стала заметной только после того, как ее положение в галактике сместилось, и ее свет начал проходить через окрестности другой звезды, небольшого карлика размером с Солнце, на пути к скоплению MACS J1149. Это усилило ее свечение в 600 раз и позволило астрономам открыть ее.
В ближайшем будущем, как ожидают Филиппенко и его коллеги, MACS J1149 LS1 станет еще ярче из-за дальнейших сдвигов в положении звезд в ее родной галактике. Наблюдения за этим светилом, как надеются ученые, помогут им понять, какую роль играет темная материя в формировании подобных гравитационных линз и приблизиться к открытию так называемых примордиальных черных дыр.