«Уэбб» выхватил в древней галактике отдельную звезду возрастом 12,5 млрд лет
Большой взрыв

«Уэбб» выхватил в древней галактике отдельную звезду возрастом 12,5 млрд лет

31 августа 2023 года, 09:04

Одной из основных первоначальных задач телескопа «Джеймс Уэбб» было наблюдение за первыми звездами и галактиками, населявшими Вселенную вскоре после ее рождения. И он ее выполнил, обнаружив галактики, появившиеся менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. А теперь оптический прибор способен выделять в них даже отдельные — и очень старые — звезды.

В недавнем исследовании международная группа астрофизиков под руководством Лукаса Фуртака, аспиранта Университета имени Бен-Гуриона, с помощью «Уэбба» (и не без участия мощной гравитационной линзы) «выхватила» из далекой галактики одну хорошо видимую звезду. Она образовалась, когда Вселенной только-только исполнилось 1,2 миллиарда лет.

Благодаря камере ближнего инфракрасного диапазона NIRCam команде удалось получить детальные изображения скопления галактик MACS0647, гравитация которого создает мощную линзу (уже с успехом применявшуюся в других исследованиях). Галактика, за которой наблюдали ученые, появилась примерно 12,5 миллиарда лет назад, о чем свидетельствует красное смещение величиной 4,76. Это означает, что возраст звезды составляет около 12,35 миллиарда лет.

«Отдельные звезды обычно можно наблюдать только в нашей Галактике и ее ближайших соседях, в то время как на больших космических расстояниях мы видим только целые галактики. Но эффект гравитационного линзирования, при котором массивные объекты отклоняют свет от фоновых источников и усиливают его, может изменить ситуацию — если одиночная звезда случайно пересекает так называемую критическую линию, область, где гравитационное увеличение достигает экстремальных значений», — объяснил Фуртак.

Звезда, которую наблюдали астрофизики, была впервые обнаружена в 2022 году и получила наименование MACS0647-star-1. На основе фотометрии с использованием нескольких широкополосных фильтров она была идентифицирована как сверхгигант типа B с температурой поверхности под 10 000 K. Впрочем, в новейшем исследовании все оказалось несколько сложнее:

«Хотя фотометрические измерения на изображении соответствовали единственной сверхгигантской звезде B-типа, но, судя по спектру, который мы видим сейчас, мы смотрим либо на две звезды — одну B-типа и одну более холодную F-типа, — либо на горячую звезду B-типа, чей свет окрашен пылью где-то вдоль линии видимости. Последнее объяснение является более вероятным. Хотя мы не можем полностью исключить возможность того, что на самом деле это не целое звездное скопление, а отдельная звезда».

Как подчеркивают ученые, исследование со всей отчетливостью продемонстрировало возможности телескопа не только по нахождению звезд, но и получению их точной фотометрии. Астрофизики выразили надежду, что это должно послужить достаточным обоснованием для продолжения работ по созданию космических обсерваторий нового поколения — 30-метрового класса.