Хаббл сфотографировал звезду возрастом почти 13 миллиардов лет

Фотографии из космоса

Космический телескоп Хаббл делает фотографии только в черно-белом цвете. И чтобы сделать те красивые космические снимки, которые вы, вероятно, видели, ученые добавляют цвет позже с помощью техники, разработанной на рубеже ХХ-го века, которая имитирует то, как наши глаза естественным образом воспринимают цвет.

Проблема заключается в том, что человеку видна лишь часть светового диапазона. Так называемый электромагнитный спектр, подробнее о котором мы уже рассказывали, позволяет наслаждаться красотами Вселенной. Наши глаза воспринимают длины волн света, которые кажутся красными, зелеными и синими. Все остальные цвета являются комбинациями этих трех.

Иными словами, когда Хаббл фотографируют космос, он использует фильтры для записи определенных длин волн света. Затем астрономы добавляют красный, зеленый или синий цвет, чтобы сделать снимки цветными. В результате получаются полноцветные изображения – важная информацию для научного анализа.

Так как мы не видим большую часть спектра света, астрономы раскрашивают полученные изображения

Исследователи, что делают космос цветным, часто выходят за рамки истинного цвета, показывая нам части изображения, которые мы никогда не сможем увидеть невооруженным глазом. Например, превращение определенных газов в видимый цвет на фотографии. Именно так астрономы получают большинство изображений туманностей, скрывающихся в космической темноте.

Как была обнаружена самая далекая от нас звезда?

Эта звезда находится в галактике «дуга Восход», которая названа так из-за того самого эффекта гравитационной линзы, похожей на линзу в вашем фотоаппарате. С его помощью Хаббл смог рассмотреть самые дальние объекты и сделать это впечатляющее открытие.

Как поясняет один из исследователей проекта астроном Брайан Уэлч, при взгляде со стороны на эту галактику она принимает вытянутую полукруглую форму из-за упомянутого выше эффекта, достигнутого с помощью сверхскопления галактик, расположенного перед ней по отношению к нам.

Ученые не ставили перед собой цель увидеть самые далекие звезды. Как говорит сам Уэлч, он практически случайно увидел Эаренделя, изучая ту самую линзу. Эффект гравитационного линзирования работает по принципу линзы в объективе. Он способен искажать и искривлять изображение так, чтобы визуально приблизить или отдалить его. Но, в отличие от того же увеличительного стекла, приближающего картинку строго в центре круговой формы, гравитационные линзы работают чуть сложнее – у них есть отдельные области, в которых увеличение работает сильнее всего и наоборот слабее.

Наибольшее увеличение в гравитационной линзе приходится на «критическую кривую» – линию, проходящую через нее. Все объекты, которые можно увидеть сквозь линзу, отражаются на этой кривой и таким самым появляются в «кадре» несколько раз. И чем они к ней ближе, тем лучше их можно рассмотреть.

Аннотированное изображение, показывающее Эаренделя по отношению к дуге Восхода солнца

Уэлч моделировал этот эффект линзирования, чтобы измерить увеличение дуги Восход. И на всех созданных им моделях была одна единственная яркая точка, через которую проходит критическая кривая. Так он понял, что эта крохотная точка на самом деле увеличена в огромное количество раз.

То, что это какой-то объект уже не оставалось сомнений. Причем объект настолько маленький, что даже Хаббл не увидел ее двойное отражение, а идентифицировал как цельное маленькое пятнышко. Так как это пятно находилось прямо на критической кривой, это означало, что чем бы оно ни было, это что-то было увеличено примерно от одной до сорока тысяч раз, прежде чем Хаббл смог его уловить. И даже несмотря на то, что на изображении с телескопа объект был чрезвычайно мал, на самом деле, в масштабах галактики, он был еще меньше. Это натолкнуло Уэлча на мысль о том, что данный объект не может быть отдельной галактикой или скоплением. Данный источник света слишком мал для такого, поэтому этот объект однозначно является звездой (или двойной звездой).

Что даст нам открытие Эаренделя?

Уэлч вместе со своими коллегами более трех лет изучали эту звезду на снимках Хаббла, чтобы удостовериться в том, что это реальный объект, а не какой-нибудь световой эффект. И это время, по словам ученого, было потрачено не зря, потому что такое открытие может дать нам много новой информации о Вселенной.

Он говорит, что, наблюдая за такими далекими объектами, мы буквально смотрим в прошлое Вселенной, видим, какой она была миллиарды лет назад. Можем узнать, как тогда выглядели галактики и рассмотреть самые первые поколения звезд.

Звезды – главные заводы по производству тяжелых элементов в космосе. Они берут более легкие атомы, такие как водород и гелий, и путем ядерного синтеза создают из них более тяжелые – углерод, кислород, даже железо. Эарендель интересен тем, что, будучи ранней звездой, он отличается от тех, чтобы образованы гораздо позже, ведь во времена его формирования во Вселенной было очень мало атомов тяжелее гелия.

Так как Хаббл уже готовится уйти на заслуженный отдых, его место в дальнейшем изучении Вселенной займет телескоп Джеймс Уэбб, запущенный в работу в конце прошлого года. Он обладает более качественной оптикой, которая поможет не только подтвердить звание Эаренделя как звезды, а не скопления, но и найти новые светила первых поколений. Также с помощью Уэбба ученые надеются доподлинно определить, является ли звезда одиночной или двойной, а также изучить ее характеристики.

Самая старая звезда

Согласно результатам работы, опубликованной в научном журнале Nature, речь идет об открытии нового направления исследований. Недавно запущенный космический телескоп Джеймса Уэбба уже планирует рассмотреть эту древнюю звезду в еще более высоком разрешении. Звезда, о которой идет речь, видима Хабблом, а последующие данные от Уэбба в инфракрасном свете позволят тщательно изучить спектр звезды (или сигнатуру света). Спектральные данные позволяют астрономам искать отдельные элементы внутри звезды. Изучение состава звезды расскажет астрономам об истории жизни звезды, ее возрасте и — потенциально — о том, как она вписывается в раннюю эволюцию Вселенной.

Когда Уэбб посмотрит на только что открытую звезду, мы получим спектр и увидим, какая у нее температура. Гравитационное линзирование также позволяет астрономам следить за объектами, родившимися в ранней Вселенной. По данным NASA, часть задач Уэбба заключается в том, чтобы заглянуть практически в Большой взрыв ( 13,5 миллиарда лет назад) и узнать много нового о самых первых звездах и галактиках.

Звезда расположена по стрелке

«Инфракрасное зрение Уэбба делает его идеальной обсерваторией для изучения самых первых звезд, которые удаляются от нас из-за продолжающегося расширения Вселенной. Свет таких объектов смещен к красному краю спектра из-за того, что растягивается по мере их удаления», – объясняют астрономы.

Хаббл увидел звезду возрастом почти 13 миллиардов лет

Что еще интересней, так это способность Уэбба измерить химический состав звезды, получившей название Эарендель. Потенциально эта древнейшая звезда может оказаться первым известным примером раннего поколения звезд во Вселенной. В будущем астрономы намерены выяснить больше информации о составе звезды. Так что будем ждать дальнейших открытий и их значения для науки. И самое главное: с помощью Уэбба астрономы смогут увидеть совсем древние звезды, расположенные дальше, чем Эарендель.

Конец или нет?

Конечно, это не конец. Физики до сих пор не знают, что ждет Вселенную. Это зависит от темной энергии, все еще таинственной силы, разрывающей космос, свойства которой еще не были хорошо изучены.

В одном возможном будущем Вселенная будет продолжать расширяться вечно, достаточно долго, чтобы все звезды во всех галактиках исчерпали топливо, и даже черные дыры испарились бы в ничто, оставив позади мертвый космос, пропитанный инертной энергией. Или гравитация в конце концов преодолеет силу расширения темной энергии, объединив всю материю обратно в своего рода обратный Большой взрыв, известный как Большое сжатие.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медиа эксперт
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: