Астрономы разглядели самую далёкую отдельную звезду в истории

Наблюдатели совершили чудо: различили отдельную звезду, свет от которой путешествовал до Земли 9 миллиардов лет. В этом им помогло гравитационное линзирование. Научная статья с результатами открытия опубликована в журнале Nature Astronomy.

В романах часто приходится читать, что, гуляя под звёздным небом, мы любуемся светом, испущенным миллионы лет назад, так что сама звезда, может быть, уже погасла, а её лучи всё ещё радуют глаз. Вообще-то это сказки. Или, так уж и быть, художественное преувеличение. Светила, различимые невооружённым глазом, находятся гораздо ближе. До Полярной звезды 400 световых лет с небольшим, до Веги 25, до Сириуса меньше 9. К сожалению, фразой "Эти лучи Сириуса были испущены, когда я ещё не ушёл с прежней работы" вряд ли получится впечатлить девушку.

Телескопы, конечно, многократно заостряют зрение человечества. Но и с помощью самых совершенных инструментов невозможно различить отдельные звёзды на расстоянии больше ста миллионов световых лет. Речь, конечно, идёт о "живых" звёздах, а не о вспышках сверхновых.

Однако на этот раз наблюдатели совершили невозможное. Они разглядели звезду с красным смещением 1,49, что соответствует времени путешествия света в девять миллиардов (!) лет.

Означает ли это, что на учёных вдруг свалился с неба некий чудо-телескоп? Как ни странно, да. Только он, конечно же, ниоткуда не свалился, а благополучно пребывает на небе, вернее, в космическом пространстве. И это не совсем телескоп, вернее, совсем не телескоп. Речь идёт о крупном скоплении галактик MACS J1149+2223, расположенном на расстоянии около пяти миллиардов световых лет от Земли.

Как же скоплению галактик удалось сыграть роль астрономического инструмента? "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали о гравитационном линзировании. Вкратце дело в том, что гравитация, подчиняясь законам общей теории относительности, искривляет лучи света, поэтому любой массивный объект работает как линза. А значит, он может увеличивать яркость светил, расположенных за ним (вспоминаем опыт с попыткой разжечь огонь в походе при помощи линзы).

Обычно таким образом астрономы достигают увеличения интенсивности излучения в несколько десятков раз. Однако на сей раз учёным неслыханно повезло. В одной из галактик, входящих в MACS J1149+2223, неизвестная звезда массой около трёх солнечных прошла прямо между Землёй и голубым сверхгигантом, расположенным так далеко, что свет от него достигает Земли за девять миллиардов лет. Такая "прицельная фокусировка" увеличила яркость фонового светила в две тысячи раз.

"Эта звезда по крайней мере в сто раз дальше, чем следующая отдельная звезда, которую мы можем изучать, за исключением взрывов сверхновых", – цитирует пресс-релиз Калифорнийского университета в Беркли первого автора исследования Патрика Келли (Patrick Kelly).

Это необычайное явление было обнаружено "Хабблом" в апреле 2016 года и потом в апреле 2017 года. "Найдёныш" получил обозначение MACS J1149+2223 LS 1. Аббревиатура LS означает lensed star, то есть "линзированная звезда", а MACS J1149+2223 – это, как уже упоминалось, скопление галактик, послужившее линзой. Впрочем, неофициально астрономы называют открытую звезду красивым именем Икар.

"Впервые мы видим отдельную нормальную звезду – не сверхновую, не гамма-всплеск, а одиночную стабильную звезду – на расстоянии в девять миллиардов световых лет, – делится восхищением соавтор исследования Алексей Филиппенко (Alexei Filippenko) из того же университета. – Эти линзы – удивительные космические телескопы".

Разумеется, учёные – не спортсмены, и их не интересуют рекорды ради рекордов. Подобные наблюдения могут в буквальном смысле пролить свет на то, какими были звёзды на заре времён. Ведь, как уточняет пресс-релиз NASA, возраст Вселенной на момент испускания света MACS J1149+2223 LS 1 составлял всего треть от нынешнего.

Кроме того, изучая детали воздействия гравитации скопления галактик на свет, авторы в очередной раз проверили гипотезу, что тёмная материя состоит из первичных чёрных дыр. Она снова не подтвердилась, так что учёные, видимо, не зря считают эту таинственную субстанцию состоящей из неизвестных науке частиц.

Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали о самой далёкой известной галактике и самом удалённом объекте в известной Вселенной. Удивительные возможности, подаренные человечеству гравитационным линзированием, мы тоже не обошли стороной, рассказав о том, как в другой галактике впервые были обнаружены планеты.