Astronomer har nettopp sett den fjerneste stjernen ennå. Hvor mye lenger tilbake i tid kunne vi se?

Hubble-romteleskopet har observert den fjerneste stjernen som noen gang er sett: Earendel, som betyr morgenstjerne. Selv om Earendel er 50 ganger solens masse og millioner av ganger lysere, ville vi normalt ikke kunne se den. Vi kan se det på grunn av en justering av stjernen med en stor galaksehop foran den hvis tyngdekraft bøyer lyset fra stjernen for å gjøre den lysere og mer fokusert, og skaper egentlig en linse.

Astronomer ser inn i den dype fortiden når vi ser på fjerne objekter. Lys beveger seg med konstant hastighet (3×10⁸ meter per sekund), så jo lenger unna en gjenstand er, desto lengre tid tar det før lyset når oss. Når lyset når oss fra svært fjerne stjerner, kan lyset vi ser på være milliarder av år gammelt. Så vi ser på hendelser som har skjedd i fortiden.

Når vi observerer stjernens lys, ser vi på lys som ble sendt ut fra stjernen for 12.9 milliarder år siden; vi kaller dette tilbakeblikkstid. Det er bare 900 millioner år etter Big Bang. Men fordi universet også har ekspandert raskt i den tiden det tok dette lyset å nå oss, er Earendel nå 28 milliarder lysår unna oss.

Nå som Hubbles etterfølger, den James Webb Space Telescope (JWST), er på plass den kan kanskje oppdage enda tidligere stjerner, selv om det kanskje ikke er mange som er pent justert for å danne en "gravitasjonslinse" slik at vi kan se den.

For å se lenger tilbake i tid, må objektene være veldig lyse. Og de fjerneste objektene vi har sett er de mest massive og lyseste galaksene. De lyseste galaksene er de med kvasarer – lysende objekter som antas å være drevet av supermassive sorte hull-i dem.

Før 1998 var de lengst påviste kvasargalaksene omtrent 12.6 milliarder års tilbakeblikkstid. Den forbedrede oppløsningen til Hubble-romteleskopet økte tilbakeblikktiden til 13.4 milliarder år, og med JWST forventer vi å forbedre dette muligens til 13.55 milliarder år for galakser og stjerner.

Stjerner begynte å dannes noen hundre millioner år etter Big Bang, i en tid som vi kaller kosmisk daggry. Vi vil gjerne kunne se stjernene ved den kosmiske daggry, da dette kan bekrefte våre teorier om hvordan universet og galaksene ble dannet. Når det er sagt, tyder forskning på at vi kanskje aldri vil være i stand til å se de fjerneste objektene med teleskoper i så mange detaljer som vi vil - universet kan ha en grunnleggende oppløsningsgrense.

Hvorfor se tilbake?

Et av hovedmålene til JWST er å vite hvordan det tidlige universet så ut og når tidlige stjerner og galakser ble dannet, antatt å være mellom 100 millioner og 250 millioner år etter Big Bang. Og heldigvis kan vi få hint om dette ved å se enda lenger tilbake enn Hubble eller JWST kan klare.

Vi kan se lys fra 13.8 milliarder år siden, selv om det ikke er stjernelys – det fantes ingen stjerner da. Det lengste lyset vi kan se er kosmisk mikrobølgeovnbakgrunn (CMB), som er lyset som er igjen fra Big Bang, som dannes bare 380,000 XNUMX år etter vår kosmiske fødsel.

Universet før CMB ble dannet inneholdt ladede partikler av positive protoner (som nå utgjør atomkjernen sammen med nøytroner) og negative elektroner og lys. Lyset ble spredt av de ladede partiklene, som gjorde universet til en tåkete suppe. Etter hvert som universet utvidet seg, avkjølte det seg til elektronene til slutt ble kombinert med protonene for å danne atomer.

I motsetning til partikkelsuppen hadde atomene ingen ladning, så lyset ble ikke lenger spredt og kunne bevege seg gjennom universet i en rett linje. Dette lyset har fortsatt å reise over universet til det når oss i dag. Bølgelengden til lyset ble lengre etter hvert som universet utvidet seg, og vi ser det for tiden som mikrobølger. Dette lyset er CMB og kan sees jevnt på alle punkter på himmelen. CMB er overalt i universet.

CMB-lyset er det lengste tilbake i tid som vi har sett, og vi kan ikke se lys fra tidligere tider fordi det lyset ble spredt og universet var ugjennomsiktig.

Det er imidlertid en mulighet for at vi en dag kan se utover CMB. For å gjøre dette kan vi ikke bruke lys. Vi må bruke gravitasjonsbølger. Dette er krusninger i selve romtidens stoff. Hvis noen ble dannet i tåken til det tidlige universet, kan de potensielt nå oss i dag.

I 2015 gravitasjonsbølger ble oppdaget fra sammenslåing av to sorte hull ved hjelp av LIGO-detektoren. Kanskje neste generasjon rombasert gravitasjonsbølgedetektor– slik som Esas teleskop Lisa, som skal lanseres i 2037 – vil kunne se inn i det veldig tidlige universet før CMB ble dannet for 13.8 milliarder år siden.

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Bildekreditt: Hubbles syn på Earendel. Vitenskap: NASA, ESA, Brian Welch (JHU), Dan Coe (STScI); Bildebehandling: NASA, ESA, Alyssa Pagan (STScI)

• Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
• CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
• Kilde: https://singularityhub.com/2022/04/07/scientists-just-spotted-the-most-distant-star-yet-how-much-further-back-in-time-could-we-see/