Астрономи щойно помітили найвіддаленішу зірку. Наскільки далеко назад у часі ми можемо побачити?

Космічний телескоп Хаббл спостерігав найдальша зірка, яку коли-небудь бачили: Еарендель, що означає ранкова зірка. Незважаючи на те, що Еарендел у 50 разів більший за масу Сонця і в мільйони разів яскравіший, зазвичай ми не зможемо його побачити. Ми можемо побачити це завдяки тому, що зірка вирівнюється з великим скупченням галактик перед нею, гравітація якого згинає світло від зірки, щоб зробити його яскравішим і більш сфокусованим, по суті створюючи лінзу.

Астрономи бачать у глибоке минуле, коли ми спостерігаємо за далекими об’єктами. Світло поширюється з постійною швидкістю (3×10⁸ метрів за секунду), тому чим далі знаходиться об’єкт, тим більше часу потрібно, щоб світло досягло нас. До того часу, коли світло досягає нас від дуже далеких зірок, світлу, на яке ми дивимося, може бути мільярди років. Отже, ми розглядаємо події, які відбулися в минулому.

Коли ми спостерігаємо світло зірки, ми дивимось на світло, яке випромінювалося зіркою 12.9 мільярдів років тому; ми називаємо це часом огляду. Це лише 900 мільйонів років після Великого вибуху. Але оскільки Всесвіт також швидко розширився за час, який знадобився цьому світлу, щоб досягти нас, Еарендел зараз знаходиться на відстані 28 мільярдів світлових років від нас.

Тепер, коли наступник Хаббла, the Джеймс Вебб космічний телескоп (JWST), знаходиться на місці він може виявити ще більш ранні зірки, хоча їх може бути не так багато, які добре вирівняні, щоб утворити «гравітаційну лінзу», щоб ми могли це побачити.

Щоб бачити далі в часі, об’єкти мають бути дуже яскравими. І найдальші об’єкти, які ми бачили, — це наймасивніші та найяскравіші галактики. Найяскравіші галактики — це галактики з квазарами — сяючими об’єктами, які, як вважають, працюють від них надмасивні чорні діри-у них.

До 1998 року найдальші виявлені квазарові галактики були приблизно 12.6 мільярдів років. Покращена роздільна здатність космічного телескопа Хаббл збільшила час огляду до 13.4 мільярдів років, а з JWST ми очікуємо покращити це, можливо, до 13.55 мільярдів років для галактики і зірки.

Зірки почали формуватися через кілька сотень мільйонів років після великий вибух, у час, який ми називаємо космічний світанок. Ми хотіли б мати можливість бачити зірки на космічному світанку, оскільки це може підтвердити наші теорії про те, як утворився Всесвіт і галактики. Тим не менш, дослідження показують, що ми, можливо, ніколи не зможемо побачити найвіддаленіші об’єкти за допомогою телескопів настільки докладно, як нам хочеться – Всесвіт може мати фундаментальну межу роздільної здатності.

Навіщо дивитися назад?

Однією з головних цілей JWST є дізнатися, як виглядав ранній Всесвіт і коли утворилися ранні зірки та галактики, які, як вважають, відбулися між 100 і 250 мільйонами років після Великого вибуху. І, на щастя, ми можемо отримати підказки про це, дивлячись навіть далі, ніж Хаббл або JWST можуть це зробити.

Ми бачимо світло 13.8 мільярдів років тому, хоча це не світло зірок — тоді зірок не було. Найдальше світло, яке ми можемо побачити, це космічний мікрохвильовий фон (CMB), яке є світлом, що залишилося від Великого вибуху, утворившись лише через 380,000 XNUMX років після нашого космічного народження.

Всесвіт до утворення CMB містив заряджені частинки позитивних протонів (які зараз складають атомне ядро ​​разом із нейтронами) і негативних електронів, а також світло. Світло було розсіяне зарядженими частинками, що перетворило Всесвіт на туманний суп. Коли Всесвіт розширювався, він охолоджувався, доки електрони не об’єдналися з протонами, утворивши атоми.

На відміну від бульйону з частинок, атоми не мали заряду, тому світло більше не розсіювалося і могло рухатися у Всесвіті прямолінійно. Це світло продовжувало подорожувати Всесвітом, поки не досягло нас сьогодні. З розширенням Всесвіту довжина світлової хвилі стала довшою, і зараз ми бачимо її як мікрохвилі. Це світло є CMB, і його можна побачити рівномірно в усіх точках неба. CMB є скрізь у Всесвіті.

Світло CMB є найдальшим у часі, яке ми бачили, і ми не можемо побачити світло з попередніх часів, оскільки це світло було розсіяним, а Всесвіт був непрозорим.

Однак існує ймовірність, що одного разу ми зможемо побачити навіть за межами CMB. Для цього ми не можемо використовувати світло. Нам потрібно буде скористатися гравітаційні хвилі. Це брижі в тканині самого простору-часу. Якщо якісь утворилися в тумані дуже раннього Всесвіту, то вони потенційно можуть досягти нас сьогодні.

У 2015 році гравітаційні хвилі були виявлені від злиття двох чорних дір за допомогою детектора LIGO. Можливо, наступне покоління космічний детектор гравітаційних хвиль— наприклад, телескоп Esa Lisa, який має бути запущений у 2037 році — зможе побачити дуже ранній Всесвіт до того, як CMB утворився 13.8 мільярдів років тому.

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Автор зображення: вид Еарендела з Хаббла. Наука: NASA, ESA, Браян Велч (JHU), Ден Коу (STScI); Обробка зображень: NASA, ESA, Alyssa Pagan (STScI)

• Coinsmart. Найкраща в Європі біржа біткойн та криптовалют.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. БЕЗКОШТОВНИЙ ДОСТУП.
• CryptoHawk. Альткойн Радар. Безкоштовне випробування.
• Джерело: https://singularityhub.com/2022/04/07/scientists-just-spotted-the-most-distant-star-yet-how-much-further-back-in-time-could-we-see/