Самая далекая звезда: открытие, характеристики, расстояние
Представляя себе далекие звезды, мы обычно думаем о расстояниях в десятки, сотни или тысячи световых лет. Все эти светила принадлежат к нашей Галактике – Млечному Пути. Современные телескопы способны разрешить звезды в ближайших галактиках – расстояние до них может достигать десятков миллионов световых лет. Но насколько далеко простираются возможности наблюдательной техники, особенно когда ей помогает природа? Недавнее удивительное открытие Икара – самой далекой звезды во Вселенной из числа известных на сегодняшний день – свидетельствует о возможности наблюдения чрезвычайно удаленных космических феноменов.
Помощь природы
Существует явление, благодаря которому астрономам может быть доступно наблюдение наиболее дальних объектов Вселенной. Называется оно гравитационным линзированием, является одним из следствий общей теории относительности и связано с отклонением светового луча в поле гравитации.
Эффект линзирования заключается в том, что если между наблюдателем и источником света на луче зрения располагается какой-либо массивный объект, то световые лучи, искривляясь в его гравитационном поле, создают искаженное или множественное изображение источника. Строго говоря, лучи отклоняются в поле тяготения любого тела, но наиболее заметный эффект дают, конечно, самые массивные образования во Вселенной – скопления галактик.
В случаях, когда в качестве линзы выступает малое космическое тело, например одиночная звезда, визуальное искажение источника практически невозможно зафиксировать, но яркость его может существенно возрасти. Такое событие называют микролинзированием. В истории открытия самой далекой от Земли звезды сыграли роль оба типа гравитационного линзирования.
Как произошло открытие
Обнаружению Икара способствовала счастливая случайность. Астрономы вели наблюдение одного из удаленных скоплений галактик MACS J1149.5+2223, находящегося приблизительно в пяти миллиардах световых лет от нас. Оно интересно как гравитационная линза, благодаря особой конфигурации которой световые лучи искривляются по-разному и проходят в итоге разные расстояния до наблюдателя. Вследствие этого отдельные элементы линзированного изображения источника света должны запаздывать.
В 2015 году астрономы ждали предсказанной в рамках данного эффекта повторной вспышки сверхновой Рефсдаль в очень далекой галактике, свет от которой достигает Земли за 9,34 миллиарда лет. Ожидаемое событие действительно произошло. Но на снимках 2016-2017 годов, полученных телескопом «Хаббл», помимо сверхновой, обнаружилось еще кое-что, не менее интересное, а именно изображение звезды, принадлежащей к той же удаленной галактике. По характеру блеска определили, что это – не сверхновая, не гамма-всплеск, а обычная звезда.
Увидеть отдельное светило на таком огромном расстоянии стало возможно благодаря событию микролинзирования в самой галактике. Случайным образом перед звездой прошел объект – скорее всего, другая звезда – с массой порядка солнечной. Сам он, конечно, остался невидимым, но его поле гравитации усилило блеск источника света. В сочетании с линзирующим эффектом кластера MACS J1149.5+2223 это явление дало усиление яркости самой далекой видимой звезды в 2000 раз!
Звезда по имени Икар
Новооткрытому светилу было присвоено официальное наименование MACS J1149.5+2223 LS1 (Lensed Star 1) и собственное имя – Икар. Предыдущий рекордсмен, носивший гордый титул самой далекой звезды, которую удалось наблюдать, расположен в сто раз ближе.
Икар чрезвычайно ярок и горяч. Это голубой сверхгигант спектрального класса В. Астрономам удалось определить основные характеристики звезды, такие как:
- масса – не менее 33 масс Солнца;
- светимость – превышает солнечную приблизительно в 850 000 раз;
- температура – от 11 до 14 тысяч кельвин;
- металличность (содержание химических элементов тяжелее гелия) – около 0,006 солнечной.
Судьба самой далекой звезды
Событие микролинзирования, позволившее увидеть Икар, произошло, как мы уже знаем, 9,34 миллиарда лет назад. Возраст Вселенной составлял тогда всего около 4,4 миллиарда лет. Снимок этой звезды – своего рода мелкомасштабный стоп-кадр той давней эпохи.
За время, в течение которого свет, испущенный 9 с лишним миллиардов лет назад, преодолел расстояние до Земли, космологическое расширение Вселенной отодвинуло галактику, в которой жила самая далекая звезда, до расстояния в 14,4 миллиарда световых лет.
Сам же Икар, согласно современным представлениям об эволюции звезд, давно прекратил существование, ведь чем массивнее звезда, тем короче должно быть время ее жизни. Не исключено, что часть вещества Икара послужила строительным материалом для новых светил и, вполне возможно, их планет.
Увидим ли мы его снова
Несмотря на то что случайный акт микролинзирования – очень кратковременное событие, ученые имеют шанс увидеть Икара снова, и даже с большей яркостью, поскольку в крупном линзирующем скоплении MACS J1149.5+2223 множество звезд должно находиться вблизи луча зрения Икар – Земля, и пересечь этот луч может любая из них. Разумеется, есть вероятность увидеть таким же образом и другие удаленные звезды.
А может быть, когда-нибудь астрономам повезет зафиксировать грандиозный взрыв – вспышку сверхновой, которой завершила свою жизнь самая далекая звезда.
Источник
Самая далекая из всех известных звезд
Бесконечные дали и огромные расстояния становятся доступными в поле зрения современной техники. И астрономы теперь нацелены на небесные тела, которые находятся невообразимо далеко от нас. Но какая же звезда на сегодняшний день является рекордсменом по удаленности от Земли?
На этом снимке телескопа «Хаббл» самая далекая известная звезда видна как точка света. Фото: NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota)
Обычно астрономы могут различать отдельные звезды, выделяя их из звездных скоплений, на расстоянии до 100 миллионов световых лет — даже лучшие телескопы пока что не могут сделать больше. Но благодаря космической удаче, ученым удался более глубокий взгляд в космическую бездну. И теперь можно утверждать: самая дальняя звезда, из когда-либо увиденных ранее, — это голубой сверхгигант в девяти миллиардах световых лет от нас. Это наблюдение стало возможным благодаря тому обстоятельству, что скопление галактик на переднем плане очень сильно усилило свет этой звезды.
Во вселенной существуют миллиарды звезд, но астрономы обычно имеют возможность увидеть только те, которые находятся в нашем относительном космическом соседстве. На расстояниях примерно от 100 миллионов световых лет их свет доходит до нас уже слишком слабым, чтобы звезды можно было рассмотреть по отдельности даже с помощью самых мощных телескопов. Но иногда на помощь астрономам приходит счастливый случай, который зачастую и предусмотреть заранее невозможно: на передний план перед далеким источником света выплыла массивная галактика или галактическое скопление. Невероятная гравитация этого объекта переднего плана привела к тому, что свет удаленных объектов исказился и усилился — то есть она сыграла роль гигантской космической увеличительной линзы. Этот эффект гравитационной линзы делает видимыми галактики, сверхновые и другие источники яркого света, которые чрезвычайно далеки и, следовательно, очень стары.
Расстояние в девять миллиардов световых лет
Астрономы команды во главе с Патриком Келли из Университета Миннесоты смогли сделать свое рекордное открытие именно благодаря такой гравитационной линзе. Когда они нацелили космический телескоп «Хаббл» на скопления галактик MACS J1149 + 2223, удаленное от нас на пять миллиардов световых лет, они просто хотели поближе и подробнее рассмотреть далекую сверхновую. Оказалось, что этот звездный взрыв произошел в спиральной галактике за девять миллиардов световых лет от нас, непосредственно позади галактического скопления. Фактически, галактический кластер действовал как гравитационная линза, усиливая свет сверхновой.
Но, к своему удивлению, исследователи обнаружили там и вторую обращающую на себя внимание точку света. Как оказалось, это была одна необычно яркая звезда в той же галактике, что и сверхновая. А благодаря гравитационной линзе на переднем плане, ее свет был усилен в две тысячи раз. Этот свет стал видимым для телескопа, хотя и находился на расстоянии около девяти миллиардов световых лет от него. То есть в обычном случае ни один телескоп не был бы в состоянии различить свет этой звезды. «Эта звезда как минимум в 100 раз дальше, чем самая дальняя звезда, которую мы когда-либо могли наблюдать», — говорит Келли. Свет звезды происходит из периода лишь в 4,4 миллиарда лет после Большого взрыва.
Голубой гигант в двойном увеличении
Как сообщают астрономы, звезда под названием Lensed Star 1 (LS1) была увеличена не только общей гравитацией галактического скопления, но и неким тяжелым объектом в ней. Такое явление астрономы называют гравитационным микролинзированием. «Мы знаем, что это микролинзирование было вызвано звездой, нейтронной звездой или звездной черной дырой», — говорит соавтор исследования Стивен Родни из Университета Южной Каролины. Этот объект по своей массе равен примерно трем солнечным массам. Поскольку звезда находилась точно за этим объектом, обычно лишь примерно 50-кратное увеличение, достигаемое через скопления галактик, в этом случае усилилось до 2000-кратного — и только тогда удалось увидеть звезду LS1.
Из спектра света объекта LS1 астрономы пришли к выводу, что эта далекая звезда представляет собой голубой супергигант — голубоватую массивную звезду, поверхность которой нагрета до 11 000 — 14 000 градусов по Цельсию — более чем в два раза горячее Солнца. Такие звезды способны сиять в сотни тысяч раз ярче нашего Солнца. Тем не менее, без космического счастливого случая с эффектом двойной линзы звезда LS1 так и осталась бы невидимой для земных астрономов.
Источник
Обнаружена самая далекая от Земли звезда
Она оказалась голубым сверхгигантом
Группа исследователей, работающих с космическим телескопом «Хаббл», открыла наиболее далекую звезду, не являющуюся сверхновой, из известных на сегодняшний день. Светило расположено на расстоянии около 9 миллиардов световых лет от Земли и в сотни тысяч раз превосходит по яркости Солнце.
Звезда получила официальное обозначение MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), а также название Икар в честь популярного персонажа древнегреческой мифологии. Её свет, достигающий Земли земли сейчас, начал своё путешествие, когда Вселенная была примерно втрое моложе — с момента Большого взрыва прошло немногим более четырёх с половиной миллиардов лет, а до появления Солнечной системы оставалось ещё примерно столько же времени.
Хотя звезда относится к голубым сверхгигантам, то есть является очень крупной, возможность увидеть её стала для учёных огромной удачей — обычно на таком большом расстоянии от Земли учёным могут различить лишь свет целых галактик вместе взятых или сверхновой. Известные на сегодняшний день «обычные» одиночные звёзды расположены, по меньшей мере, в сотни раз ближе к Земле. Новое открытие помог совершить эффект гравитационного линзирования — скопление галактик MACS J1149+2223, расположенное на расстоянии около пяти миллиардов световых лет от Земли, оказалось между Землёй и открытой звездой, на порядки усилив её свет. Благодаря этому Икар удалось обнаружить с помощью телескопа.
Учёные рассчитывают, что Икар позволит ответить на многие вопросы об эволюции голубых гигантов и других ярких звёзд. Более того, по мнению исследователей, не будет преувеличением считать, что открытие знаменует переход астрономии на новый этап изучения удаленных одиночных звёзд.
Исследование было опубликовано в научном издании Nature Astronomy.
Недавно, изучая молодую звезду RZ Piscium в созвездии Рыб, специалисты американского аэрокосмического агентства NASA пришли к выводу, что она разрушила несколько планет и поглощает, оставшиеся от которых облака пыли и газа.
Источник
Самая далекая звезда
Мы знаем что звезды от нас очень далеко, но какая их них самая далекая? Давайте разбираться!
Расстояния во вселенной просто фантастические, однако мы обладаем инструментами которые позволяют заглянуть в глубины вселенной. Например космический телескоп Хаббл, благодаря которому мы заглядываем в неизведанные уголки вселенной.
Телескоп Хаббл постоянно занимается поисками новых звезд и галактик, часто он находит очень далекие и древние галактики.
Так как скорость света ограничена, а расстояния огромные, свет от далеких объектов добирается до нас очень долго. Тут на земле мы зачастую видим свет, который испускал объект более миллиарда лет назад.
Таким образом мы заглядываем в прошлое этих объектов.
Удаленные объекты очень тусклые, иногда их поиск это очень сложная задача, особенно когда ты не знаешь где нужно искать. Но в апреле 2018 года телескоп обнаружил голубого сверх гиганта J1149 Lensed Star 1! Её открытие произошло благодаря гравитационному линзированию, что отражено в её названии.
Гравитационное линзирование происходит когда искажение пространства создаваемое галактиками или другими массивными объектами начинает работать как огромная линза, позволяющая заглянуть ещё дальше чем обычно.
Звезда J1149 оказалась расположена на расстоянии 9 000 000 000 световых лет от нас, расстояние в километрах даже рассчитывать нет смысла, так как число может не поместиться на экране.
Звезда в 33 раза массивней нашего солнца. К сожалению, вероятнее всего звезды уже не существует, мы видим её изображение из прошлого, а звезды такого класса существуют от 10 до 100 млн лет.
Источник
Самые дальние космические объекты, наблюдаемые без телескопа
Посмотрев на ночное небо нетрудно понять, почему древние греки считали, что все звезды на ночном небе зафиксированы на небесной сфере. И вращаются вокруг Земли. Наблюдателю, находящемуся на Земле кажется, что все звезды находятся на строго фиксированных расстояниях друг от друга не небосводе. И при этом никогда не изменяют свое положение относительно друг друга.
Сегодня мы знаем, что Земля — это не центр космоса. Это всего лишь крошечный мир в огромной расширяющейся Вселенной.
Интересно, а какие космические объекты можно увидеть без помощи специальных инструментов? И на каком расстоянии они находятся от Земли?
Самая удаленная звезда, видимая невооруженным глазом
При современных условиях наблюдения за небом самая отдаленная звезда, которую можно увидеть без каких-либо больших трудностей, — это Денеб. Она находится в созвездии Лебедя. Расстояние до нее около 1550 световых лет. Это по одной методике. По другой — 3000 световых лет. Но, несмотря на трудности с точным определением расстояния до этой звезды, это все равно однозначно самая удаленная звезда, которую мы можем видеть. Денеб также входит в двадцатку самых ярких видимых звезд.
Считается, что в условиях идеального темного неба человеческий глаз может видеть объекты, имеющие значение звездной величины до +6. (Чем меньше это число, тем ярче объект. Солнце имеет звездную величину -26, полная Луна -12, Денеб — + 1,25 ). На вершине этой границы есть несколько звезд, которые, по разным оценкам, находятся дальше, чем Денеб. Например, μ Cephei, обнаруженная Гершелем, имеет звездную величину +4. И, по разным оценкам, находится на расстоянии 4300-9300 световых лет от нас. Но эту звезду, в отличие от Денеба, трудно разглядеть без телескопа даже в идеальных условиях.
Некоторые астрономы утверждают, что еще дальше, чем μ Cephei, находится переменная звезда V762 Cas. Ее можно увидеть в созвездии Кассиопеи. Она имеет величину 5,8, что в теории позволяет разглядеть ее без помощи специальных приборов. Но опять же только при идеальных условиях наблюдения. Считается, что расстояние до этой звезды составляет 16 000 световых лет. Однако расчеты носят весьма приблизительный характер. И основаны на устаревших данных. В каталоге Hipparcos 2007 говорится, что годовой параллакс этой звезды составляет 1,18 миллисекунды (с неопределенностью 0,45 миллисекунды). Это эквивалентно расстоянию 2760 световых лет (но из-за большой неопределенности оно может составлять от 2000 до 4465 световых лет). Миссия ESA Gaea, вероятно, в конечном итоге даст точное значение расстояния до V762 Cas.
Самая дальняя сверхновая
Когда большая звезда умирает, это событие может привести к взрыву сверхновой. Самая яркая и самая отдаленная сверхновая, когда-либо наблюдавшаяся с Земли без телескопа, — это сверхновая Кеплера. Этот взрыв был обнаружен Иоганном Кеплером в 1604 году. И первоначально ученый решил, что в созвездии Змееносца родилась новая звезда. Этот объект имел звездную величину -2,5. И был ярче, чем планеты. Но в течение нескольких недель заметно потускнел. Считается, что этот взрыв произошел на расстоянии около 20 000 световых лет от Земли в нашей галактике — Млечный Путь.
С помощью оптических устройств и телескопов, базирующихся в космосе, таких как орбитальная обсерватория Хаббл, мы можем обнаруживать объекты, которые находятся в глубоком космосе. И они никогда не будут видны невооруженным глазом. В апреле 2013 года широкоугольная камера Хаббла обнаружила одну из самых отдаленных сверхновых звезд, когда-либо зафиксированных. Эта сверхновая родилась на расстоянии 10 миллиардов световых лет от нас.
Видеть дальше
Благодаря телескопу Хаббл мы можем видеть не только далекие сверхновые, но и далекие галактики. В течение последних 10 лет Хаббл частенько заглядывал в космос в районе созвездия Печь в Южном полушарии. Данные, полученные от Хаббла, позволили астрономам обнаружить самый отдаленный из когда-либо наблюдавшихся объект — UDFj-39546284. Это галактика — представитель самого первого поколения подобных объектов в космосе. Расстояние до нее — более 13,2 миллиардов световых лет. В те времена когда свет, достигший наших глаз, покинул эту галактику, Вселенная была очень молода.
В космосе есть много далеких звезд, которых мы никогда не увидим. Потому что Вселенная продолжает расширяться. И все удаленные объекты продолжают улетать от нас со все увеличивающимися скоростями. Но даже среди тех объектов, которые продолжают быть доступными нам для наблюдения, можно сделать еще очень много интересных и важных открытий.
Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал! Спасибо!
Источник