Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã phá vỡ một kỷ lục quan sát khác: Đài quan sát nổi tiếng đã tìm thấy ngôi sao "bình thường" xa nhất từng được quan sát, tại Trái đất 9 tỷ năm ánh sáng đáng kinh ngạc - có nghĩa là các nhà khoa học ánh sáng bắt đầu du hành ít nhất 9 tỷ năm. trước đây Để so sánh, tuổi của vũ trụ là khoảng 13,8 tỷ năm.
Thông thường, các ngôi sao ở xa quá khó để tạo ra cá nhân; một thiên hà hoặc siêu tân tinh (vụ nổ sao) dễ nhìn hơn nhiều. Nhưng ngôi sao đặc biệt này - được phân loại là một ngôi sao bình thường, có nghĩa là một ngôi sao trong chuỗi tiến hóa chính đang nung chảy hydro thành helium - được đưa ra ánh sáng nhờ vào sự liên kết hiếm hoi, các nhà nghiên cứu báo cáo trong một nghiên cứu mới. Khi một ngôi sao dãy chính ngừng đốt cháy hydro ở lõi của nó, nó sẽ rời khỏi chuỗi chính. Điều này dẫn đến một loạt các kết quả khác nhau cho các ngôi sao. Thông thường, các ngôi sao lớn hơn trong chuỗi chính phát nổ thành siêu tân tinh, trong khi các ngôi sao nhỏ hơn sụp đổ thành sao lùn trắng.
Các nhà thiên văn học đã tìm thấy ngôi sao có biệt danh Icarus thông qua thấu kính hấp dẫn. Hiện tượng này đề cập đến cách một cụm thiên hà khổng lồ hoặc vật thể khác có thể bẻ cong ánh sáng từ các vật thể phía sau nó, làm cho các vật thể mờ sáng hơn nhiều so với quan điểm của Trái đất. [Trong ảnh: Ống kính vũ trụ tiết lộ sự mở rộng của vũ trụ]
Thông thường, quá trình thấu kính này có thể phóng đại các vật thể lên tới 50 lần, nhưng các nhà thiên văn học đã gặp may mắn ở đây: Ngôi sao mới được phóng đại hơn 2.000 lần vì một ngôi sao đang lướt qua đường ngắm giữa Hubble và Icarus. từ Đại học California, Berkeley. Cái nhìn hiếm hoi này về một ngôi sao ở xa có thể cung cấp một cửa sổ về cách các ngôi sao nói chung phát triển, đặc biệt là những ngôi sao cực kỳ phát sáng, nhóm nghiên cứu cho biết.
Patrick Kelly, tác giả nghiên cứu chính của nghiên cứu cho biết: "Bạn có thể nhìn thấy các thiên hà riêng lẻ ngoài kia, nhưng ngôi sao này cách xa ít nhất 100 lần so với ngôi sao cá nhân tiếp theo mà chúng ta có thể nghiên cứu, ngoại trừ vụ nổ siêu tân tinh". Kelly là một học giả sau tiến sĩ tại Đại học California, Berkeley khi ông làm nghiên cứu nhưng hiện đang làm giảng viên tại Đại học Minnesota.
Icarus, được biết đến với cái tên chính thức hơn là MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), xuất hiện khi Kelly đang theo dõi một siêu tân tinh, được gọi là SN Refsdal, mà anh phát hiện ra vào năm 2014. Siêu tân tinh được phát hiện sử dụng thấu kính hấp dẫn trong chòm sao Leo; ống kính được hình thành bởi một cụm thiên hà có tên MACS J1149 + 2223.
"Lần đầu tiên, chúng ta thấy một ngôi sao bình thường riêng lẻ - không phải siêu tân tinh, không phải là vụ nổ tia gamma, mà là một ngôi sao ổn định duy nhất - ở khoảng cách chín tỷ năm ánh sáng", đồng tác giả nghiên cứu Alex Filippenko , một nhà thiên văn học tại UC Berkeley, cho biết trong cùng một tuyên bố. Những ống kính này là kính viễn vọng vũ trụ tuyệt vời. "
Nhóm của Kelly đã kiểm tra màu sắc phát ra từ ánh sáng của Icarus và thấy rằng đó là một siêu màu xanh lam. Loại sao này lớn hơn và lớn hơn mặt trời của chúng ta, tỏa sáng hơn hàng trăm ngàn lần. Tuy nhiên, Icarus ở rất xa nên các nhà thiên văn học sẽ không bao giờ phát hiện ra nó nếu không có ống kính mạnh mẽ. Kelly nghi ngờ ngôi sao này được phóng đại hơn nhiều so với siêu tân tinh - một giả thuyết sau đó được đưa ra bởi người mẫu.
"Bằng cách mô hình hóa ống kính, họ [các nhà thiên văn học] đã kết luận rằng sự phát sáng rõ rệt của Icarus có lẽ là do hiệu ứng độc đáo của thấu kính hấp dẫn", đại diện của UC Berkeley cho biết trong tuyên bố. "Trong khi một ống kính mở rộng, như cụm thiên hà, chỉ có thể phóng to một đối tượng nền tới 50 lần, các vật thể nhỏ hơn có thể phóng to hơn nhiều.
"Một ngôi sao duy nhất trong ống kính nền trước, nếu được căn chỉnh chính xác với một ngôi sao nền, có thể phóng to ngôi sao nền hàng nghìn lần", họ nói thêm. "Trong trường hợp này, một ngôi sao có kích thước bằng mặt trời của chúng ta thoáng qua trực tiếp qua đường ngắm giữa ngôi sao xa xôi Icarus và Hubble, tăng cường độ sáng của nó hơn 2.000 lần."
May mắn cho các nhà thiên văn học, Icarus được đặt rất tốt cho nhiều sự sắp xếp này. Khi các ngôi sao trong cụm MACS J1149 + 2223 di chuyển xung quanh, độ sáng của Icarus có thể tăng lên gấp 10.000 lần trong các sự kiện ống kính khác. Các nhà thiên văn học có thể có thể nắm bắt được nhiều hơn các sự kiện hiếm gặp này nói chung nếu họ tìm đúng vị trí, nhóm nghiên cứu cho biết thêm.
"Có những sự sắp xếp như thế này ở khắp mọi nơi khi các ngôi sao nền hoặc ngôi sao trong các thiên hà thấu kính di chuyển xung quanh, mang đến khả năng nghiên cứu các ngôi sao rất xa có niên đại từ vũ trụ sơ khai, giống như chúng ta đã sử dụng thấu kính hấp dẫn để nghiên cứu các thiên hà xa xôi", Filippenko nói trong tuyên bố. "Đối với loại nghiên cứu này, thiên nhiên đã cung cấp cho chúng ta một kính viễn vọng lớn hơn chúng ta có thể chế tạo."
Icarus xuất hiện trong các hình ảnh Hubble được chụp trong khoảng thời gian từ tháng 4 năm 2016 đến tháng 4 năm 2017. Một ngôi sao thứ hai xuất hiện trong một số quan sát có thể là hình ảnh phản chiếu của Icarus hoặc một ngôi sao khác đang được ống kính hấp dẫn.
Các nhà thiên văn học cũng đã thăm dò vật chất tối - một chất ít được hiểu là chiếm phần lớn vũ trụ - với các quan sát về Icarus. Trái ngược với những gì một số lý thuyết trước đây đã nêu, các quan sát mới cho thấy vật chất tối không được tạo thành từ các lỗ đen nguyên thủy trong các cụm thiên hà.
Công trình mới được trình bày chi tiết hôm nay (2/4) trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên.
