zvijezda
© NASA, ESA, CSA, D. Coe (STScI/AURA za ESA; Sveučilište Johns Hopkins), B. Welch (NASA-in Goddard Space Flight Center; Sveučilište Maryland, College Park). Obrada slike: Z. Levay.
Otkrivanje iznimno udaljenih zvijezda ili onih najbližih Velikom prasku može pružiti uvid u prvih nekoliko poglavlja povijesti našeg svemira. Godine 2022. svemirski teleskop Hubble oborio je vlastiti rekord i uočio najudaljeniju zvijezdu do sada. Ova zvijezda, nazvana Earendel, emitirala je svoju svjetlost u prvih milijardu godina svemira.

Međutim, uočavanje i potvrđivanje udaljenosti zvijezde samo je početak. Tu na scenu stupa NASA-in svemirski teleskop James Webb. Webbova početna promatranja Earendela otkrila su uvid u vrstu zvijezde, pa čak i galaksiju koja ju okružuje. Buduća analiza Webbovih spektroskopskih promatranja Earendela i njegove galaksije domaćina, Sunrise Arc, također bi mogla otkriti informacije o svjetlini, temperaturi i sastavu.

NASA-in svemirski teleskop James Webb pratio je promatranja najudaljenije zvijezde koju je Hubble svemirski teleskop ikada otkrio u vrlo udaljenom svemiru, u prvih milijardu godina nakon velikog praska. Webbov instrument NIRCam (Near Infrared Camera) otkriva da je zvijezda masivna zvijezda tipa B više nego dvostruko toplija od našeg Sunca i otprilike milijun puta svjetlija.

Zvijezda, koju je istraživački tim nazvao Earendel, nalazi se u galaksiji Sunrise Arc i može se otkriti samo zahvaljujući kombiniranoj snazi ​​ljudske tehnologije i prirode kroz učinak koji se naziva gravitacijska leća. I Hubble i Webb uspjeli su otkriti Earendel zahvaljujući njegovom sretnom poravnanju iza bore u prostor-vremenu koju je stvorio masivni klaster galaksija VHL0137-08.

Jato galaksija koje se nalazi između nas i Earendela toliko je masivno da iskrivljuje sam prostor, proizvodeći efekt povećanja, što astronomima omogućuje da gledaju kroz klaster poput povećala.

Dok se druge značajke u galaksiji pojavljuju više puta zbog gravitacijske leće, Earendel se pojavljuje kao samo jedna točka svjetlosti čak i na Webbovoj infracrvenoj slici visoke rezolucije. Na temelju toga, astronomi utvrđuju da je objekt uvećan za faktor od najmanje 4000, te je stoga iznimno malen - najudaljenija zvijezda ikad otkrivena, promatrana milijardu godina nakon Velikog praska.
zvijezda
© NASA, ESA, CSA, D. Coe (STScI/AURA za ESA; Sveučilište Johns Hopkins), B. Welch (NASA-in Goddard Space Flight Center; Sveučilište Maryland, College Park). Obrada slike: Z. Levay.Webbov instrument NIRCam (Near-Infrared Camera) otkriva da je zvijezda, nazvana Earendel, masivna zvijezda tipa B više nego dvostruko toplija od našeg Sunca i otprilike milijun puta svjetlije
Prethodnu rekorderku za najudaljeniju zvijezdu otkrio je Hubble i promatrao je oko 4 milijarde godina nakon velikog praska. Drugi istraživački tim koristeći Webba nedavno je identificirao zvijezdu s gravitacijskim lećama koju su nazvali Quillur, crvenu divovsku zvijezdu promatranu 3 milijarde godina nakon Velikog praska.

Masivne zvijezde poput Earendela često imaju suputnike. Astronomi nisu očekivali da će Webb otkriti bilo kojeg Earendelinog suputnika jer bi bili tako blizu i nerazlučivi na nebu. Međutim, samo na temelju Earendelinih boja, astronomi misle da vide naznake hladnije, crvenije zvijezde pratilice. Ovo je svjetlo rastegnuto širenjem svemira na valne duljine veće nego što su Hubbleovi instrumenti mogli detektirati, pa se tako moglo detektirati samo s Webom.

Webbova NIRCam također pokazuje druge izvanredne detalje u Sunrise Arca, što je najveća galaksija dosad otkrivena u prvih milijardu godina svemira. Značajke uključuju i mlade regije u kojima nastaju zvijezde i starije, utvrđene klastere zvijezda promjera čak 10 svjetlosnih godina. S obje strane nabora maksimalnog povećanja, koji prolazi kroz Earendel, ove se značajke odražavaju u izobličenju gravitacijske leće.

Područje nastajanja zvijezda izgleda izduženo i procjenjuje se da je staro manje od 5 milijuna godina. Manje točkice s obje strane Earendela dvije su slike starijeg, uspostavljenog zvjezdanog skupa, za koji se procjenjuje da je star najmanje 10 milijuna godina. Astronomi su utvrdili da je ovaj skup zvijezda gravitacijski vezan i da će se vjerojatno održati do danas. Ovo nam pokazuje kako su kuglasta jata u našem Mliječnom putu mogli izgledati kada su nastali prije 13 milijardi godina.

Astronomi trenutno analiziraju podatke Webbovog NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) promatranja galaksija Sunrise Arc i Earendela, što će dati precizna mjerenja sastava i udaljenosti galaksije.

Od Hubbleovog otkrića Earendela, Webb je otkrio druge vrlo udaljene zvijezde koristeći ovu tehniku, ali nijednu tako daleko od Earendela. Otkrića su otvorila novo područje svemira za zvjezdanu fiziku i novu temu za znanstvenike koji proučavaju rani svemir, gdje su galaksije nekoć bile najmanji kozmički objekti koji se mogu otkriti.

Istraživački tim se oprezno nada da bi ovo mogao biti korak prema konačnom otkrivanju jedne od prvih generacija zvijezda, koje se sastoje samo od sirovih sastojaka svemira stvorenog u Velikom prasku — vodika i helija.