Дуга Дракона — це далека зоряна система, яку ми бачимо сильно викривленою через гравітаційне лінзування від скупчення галактик, яке розташоване ближче до нас. Проте саме цей ефект нещодавно дозволив вченим розгледіти в Дузі Дракона окремі зорі.
Спостереження світил у далекій галактиці
В астрономії вважається, що дивитися на півдорозі спостережуваного Всесвіту і сподіватися побачити окремі зорі — це все одно, що підняти бінокль на Місяць в надії розгледіти окремі піщинки пилу в його кратерах. Однак, завдяки космічній примсі природи, міжнародна команда астрономів зробила саме це.
Використовуючи космічний телескоп NASA James Webb, докторант Фенгву Сунь з Центру астрофізики Гарвардського та Смітсонівського інститутів (CfA) та його команда спостерігали галактику на відстані майже 6,5 млрд світлових років від Землі в той час, коли Всесвіт був удвічі молодший за свій нинішній вік. У цій далекій галактиці команда ідентифікувала 44 окремі зорі, які стали видимими завдяки ефекту, відомому як гравітаційне лінзування, і високій здатності JWST збирати світло.
Відкриття, опубліковане в журналі Nature Astronomy, знаменує собою рекордне досягнення — найбільшу кількість окремих світил, виявлених у далекому Всесвіті. Воно також відкриває шлях до дослідження однієї з найбільших таємниць астрономії — темної матерії.
«Це революційне відкриття вперше демонструє, що вивчення великої кількості окремих зір у далекій галактиці є можливим, — сказав Сунь, співавтор дослідження.
Гравітаційне лінзування Дуги Дракона
CfA’s Sun знайшов цю скарбницю зірок під час вивчення зображень JWST галактики, відомої як Дуга Дракона, розташованої вздовж лінії видимості із Землі за масивним скупченням галактик під назвою Abell 370. Завдяки ефекту гравітаційного лінзування, Abell 370 розтягує характерну спіраль Дуги Дракона у витягнуту форму, схожу на дзеркальну залу космічних масштабів.
Дослідницька група ретельно проаналізувала кольори кожної із зір всередині Дуги Дракона і виявила, що багато з них є червоними надгігантами, подібними до Бетельгейзе в сузір’ї Оріона, яка перебуває на завершальній стадії свого життя. Це контрастує з попередніми відкриттями, які переважно ідентифікували блакитні «надгіганти», подібні до Ригеля і Денеба, які є одними з найяскравіших світил у нічному небі.
За словами дослідників, ця різниця в типах зір також підкреслює унікальну потужність спостережень JWST в інфрачервоному діапазоні, які можуть виявити зорі з нижчими температурами.
«Коли ми відкрили ці окремі зорі, ми насправді шукали фонову галактику, яка лінзоподібно збільшується галактиками в цьому масивному скупченні, — сказав Сун. — Але коли ми обробили дані, то зрозуміли, що там було багато окремих зоряних точок. Це була захоплива знахідка, бо ми вперше змогли побачити так багато окремих світил так далеко».
Більшість галактик, включаючи Чумацький Шлях, містять десятки мільярдів зір. У сусідніх галактиках, таких як галактика Андромеди, астрономи можуть спостерігати зорі одну за одною. Однак у галактиках, віддалених від нас на мільярди світлових років, зорі здаються змішаними, оскільки їхнє світло долає мільярди світлових років, перш ніж потрапляє до нас. Це давній виклик для вчених, які вивчають, як формуються та еволюціонують галактики.
Перспективи гравітаційного лінзування галактик
Останні досягнення в астрономії відкрили нові можливості завдяки використанню гравітаційного лінзування — природного ефекту збільшення, спричиненого сильними гравітаційними полями масивних об’єктів. Як передбачав Альберт Ейнштейн, гравітаційні лінзи можуть посилювати світло далеких зір у сотні і навіть тисячі разів, що робить їх доступними для виявлення за допомогою таких чутливих інструментів, як JWST.
«Ці знахідки зазвичай обмежувалися лише однією або двома зорями на галактику, — зазначають вчені. — Щоб вивчати зоряні популяції статистично значущим чином, нам потрібно набагато більше спостережень за окремими зорями».
Очікується, що майбутні спостереження JWST захоплять більше збільшених світил у галактиці Дуги Дракона. Ці зусилля можуть призвести до детального вивчення сотень зірок у далеких галактиках. Навіть більше, спостереження окремих зір можуть дати уявлення про структуру гравітаційних лінз і навіть пролити світло на невловиму природу темної матерії.
За матеріалами phys.org
