美國國家航空航天局30日說，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡借助“引力透鏡”效應(yīng)發(fā)現(xiàn)了人類迄今觀測(cè)到的最遠(yuǎn)單顆恒星。這顆星在地球280億光年外，大幅刷新最遠(yuǎn)單顆恒星觀測(cè)紀(jì)錄。
這是1999年12月拍攝的宇航員在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡上執(zhí)行任務(wù)的照片。新華社/美聯(lián)
宇宙頭10億年內(nèi)誕生
這顆恒星編號(hào)為WHL0137-LS，誕生于宇宙大爆炸后頭10億年里，質(zhì)量是太陽的至少50倍，亮度是太陽的數(shù)百萬倍。它的光線用了129億年才到達(dá)地球。
美國航天局說，天文學(xué)家觀測(cè)到這顆恒星在宇宙大爆炸后約9億年時(shí)的樣子。那時(shí)的宇宙年齡只有現(xiàn)在的7%左右。參與發(fā)現(xiàn)這顆恒星的丹麥宇宙黎明中心天文學(xué)家維多利亞·斯特雷特告訴美國有線電視新聞網(wǎng)記者，這顆恒星那時(shí)在“原始銀河系”40光年外，由于在它的光線到達(dá)地球的129億年間宇宙膨脹，這顆星現(xiàn)在在280億光年外。
關(guān)于發(fā)現(xiàn)這顆恒星的報(bào)告3月30日由英國《自然》雜志發(fā)表。報(bào)告首席作者、美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)天文學(xué)家布賴恩·韋爾奇給這顆星起了個(gè)綽號(hào)Earendel，古英語意為“晨星”。
韋爾奇說，“晨星”那么早就存在，形成它的“原材料”可能不同于地球周圍的恒星，對(duì)它的研究將打開一個(gè)窗口，幫助人類了解“一個(gè)我們不熟悉的宇宙年代”。“我們好像一直在讀一本有趣的書，不過是從第二章開始看，現(xiàn)在我們有機(jī)會(huì)看這本書是怎么開頭的?！?/p>
發(fā)現(xiàn)“晨星”前，“最遙遠(yuǎn)”單顆恒星紀(jì)錄屬于哈勃空間望遠(yuǎn)鏡2018年觀測(cè)到的“伊卡洛斯”。那顆恒星誕生于宇宙大爆炸后的頭40億年，它的光線“跋涉”了90億年才到達(dá)地球。
天然放大鏡助力
“晨星”雖然如此大又如此亮，但距離地球太過遙遠(yuǎn)，如果沒有位于二者之間的龐大星系團(tuán)WHL0137-08發(fā)揮“引力透鏡”效應(yīng)，空間望遠(yuǎn)鏡不可能觀測(cè)到它。
“引力透鏡”是愛因斯坦的廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種現(xiàn)象。由于時(shí)空在大質(zhì)量天體附近發(fā)生畸變，光線經(jīng)過大質(zhì)量天體附近時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲，從而放大了遙遠(yuǎn)的宇宙，這種大質(zhì)量天體起到了天然放大鏡的作用。
“晨星”似乎位于WHL0137-08星系團(tuán)引發(fā)的時(shí)空畸變的正后方或非?？拷?，其亮度因而被放大了至少1000倍。
韋布望遠(yuǎn)鏡接棒
天文學(xué)家預(yù)計(jì)WHL0137-08星系團(tuán)的放大作用還能持續(xù)多年，讓哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的“繼任者”、預(yù)計(jì)今年6月底前后“上崗”的詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡得以繼續(xù)觀測(cè)“晨星”。
哈勃空間望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)波長范圍是115納米至2.5微米，分布在紫外到紅外波段；而韋布空間望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)波長范圍是600納米至28.8微米，主要處于紅外波段。遙遠(yuǎn)的“晨星”發(fā)出的光線“長途跋涉”后，會(huì)以波長較長的紅外線形式抵達(dá)近地空間，令韋布空間望遠(yuǎn)鏡可以對(duì)它做更清晰觀測(cè)。
天文學(xué)家打算觀測(cè)“晨星”的亮度和溫度，還想了解它的構(gòu)成，研究它是否屬于“第三星族星”。天文學(xué)家假設(shè)，宇宙誕生初期形成一批主要由原始?xì)浜秃?gòu)成的恒星，它們被稱為“第三星族星”。
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