Новые звезды находятся в галактике под названием Драконья Дуга, которую затемняет и увеличивает скопление галактик Abell 370, изображенное здесь. Изображение предоставлено: Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба.
Группа астрономов вошла в историю, получив изображение рекордного количества звезд в то время, когда Вселенная была вдвое моложе.
Используя чрезвычайно мощный космический телескоп имени Джеймса Уэбба НАСА, астрономы обнаружили 44 звезды в галактике «Драконья дуга», расположенной на расстоянии 6,5 миллиардов световых лет от нашего Млечного Пути. Однако открытие стало возможным только благодаря концепции, хорошо известной в мире физики: гравитационному линзированию.
Первоначально разработанная как часть общей теории относительности Альберта Эйнштейна, ее использование здесь может помочь открыть новую межзвездную территорию, говорит Жаклин Макклири, доцент кафедры физики Северо-Восточного университета.
«Мы получаем представление о звездообразовании на гораздо более раннем этапе истории Вселенной, к которому в противном случае у нас не было бы доступа», — говорит Макклири. «Это похоже на волшебную машину времени, которая позволяет нам увидеть, как выглядят даже отдельные звезды в столь раннее время».
Что такое гравитационное линзирование и как оно помогло запечатлеть изображение, образовавшееся 6,5 миллиардов лет назад?
Гравитационное линзирование — это эффект искажения, который массивные объекты в пространстве-времени, такие как галактики и даже скопления галактик, оказывают на световые лучи, говорит Макклири, чья работа включает разработку инструментов для измерения гравитационного линзирования в далеких галактиках.
Макклири использует аналогию с большим вытянутым листом резины. Размещение тяжелого предмета на тарелке создает углубление или углубление, искажающее поверхность. Если вы попытаетесь перекатить объект, например шарик, с одного конца листа на другой, он все равно сможет добраться до другой стороны, но будет отклонен от своего обычного пути.
«Именно это и происходит, но с лучами света вместо шариков», — говорит Макклири. «Это называется гравитационным линзированием, потому что в этом случае гравитация… действует как линза, которая искажает свет или фокусирует световые лучи, точно так же, как стекло меняет путь света от солнца или лампочки и фокусирует его по-другому». .
В целом, чем дальше находится галактика, тем сложнее запечатлеть ее на любом уровне детализации. Астрономы наблюдали отдельные звезды в нашем Млечном Пути и в близлежащих галактиках, таких как Андромеда и Магеллановы Облака. Но «все, что находится за пределами нашего маленького космического двора, галактик, находится слишком далеко, чтобы мы могли различить отдельные звезды», — говорит Макклири.
Однако в этом случае астрономы смогли обнаружить свет от 44 звезд в далекой галактике Драконья Дуга, используя искажение, вызванное массивным скоплением галактик Abell 370 Dragon Arc.
Макклири говорит, что существовал также двойной слой гравитационных линз. По совпадению, меньшие объекты — свободно плавающие звезды, выпущенные силами скопления галактик — оказались мимо света этих звезд. Это явление, при котором движущиеся объекты меньшего размера вызывают небольшой эффект гравитационного линзирования, называется микролинзированием.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
«Когда эти звезды проходят перед фоновым изображением этой галактики Дуги Дракона, они создают дополнительный эффект линзирования, а затем еще больше увеличивают галактику и позволяют нам видеть отдельные звезды на краю диска этой галактики», — говорит Макклири.
Этот эффект двойной линзы использовался и раньше, но астрономам удалось получить изображение только семи отдельных новых звезд.
По словам Макклири, изображение, полученное этими астрономами, интересно не только из-за техники и технологий, использованных для его получения. Фактически это открывает совершенно новое «направление исследований» для астрофизиков, которые хотят еще глубже заглянуть в историю Вселенной. Хотя это открытие было совпадением и отражало весьма специфические обстоятельства в нужное время и в нужном месте, оно не является аномалией.
«Они поняли это и показали, что это можно сделать с помощью JWST. «Поэтому я могу представить себе целую группу разных групп ученых, которые в разные годы изучают существующие наблюдения JWST и пытаются выяснить, есть ли еще подобные открытия, скрытые в существующих данных», — говорит Макклири.
«Я мог бы также представить, что это число [of new stars] очень быстро увеличится с 44 в кластере до, возможно, даже сотен, если вы посмотрите на большое количество кластеров».
Информация от: Северо-Восточным университетом
