Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  HST pozoroval doposud nejvzdálenější hvězdu ve vesmíru

HST pozoroval doposud nejvzdálenější hvězdu ve vesmíru

Pomocí gravitační čočky byla pozorována hvězda ve vzdálené galaxii
Autor: NASA/ESA/P. Kelly (University of Minnesota)

Astronomové objevili modrou hvězdu, které dali přezdívku Icarus. Jedná se o doposud nejvzdálenější pozorovanou osamělou hvězdu. Normálně by byla příliš slabá na to, abychom ji mohli pozorovat, a to dokonce i největšími dalekohledy světa. Avšak prostřednictvím gravitační čočky, která nesmírně zesílila slabou záři hvězdy, astronomové využívající Hubbleův kosmický teleskop HST byli schopni identifikovat tuto velmi vzdálenou hvězdu a ustanovit tak nový pozorovatelský rekord v této kategorii. Hvězdu Icarus rovněž využili k testování teorie temné hmoty a k průzkumu složení kupy galaxií, která se nachází v popředí.

Na připojené fotografii v úvodu článku je vlevo část „hlubokého pole“ studované kupy galaxií s názvem MACS J1149+2223 snímané v rámci programu Frontier Fields, realizovaného od roku 2014. Vložený čtverec vyznačuje polohu, kde byla „nová“ hvězda objevena v květnu 2016 – a to na základě zesílení její jasnosti prostřednictvím gravitační čočky. Vpravo nahoře je výřez snímku z roku 2011, na kterém ještě hvězda vidět není. Vpravo dole šipka ukazuje hvězdu, jejíž jasnost byla přechodně zesílena efektem „čočkování“.

Hvězda ukrývající se ve velmi vzdálené spirální galaxii je tak daleko, že její světlo potřebovalo 9 miliard roků, než dosáhlo Země. To znamená, že opustilo hvězdu v době, kdy stáří vesmíru činilo pouhých 30 % jeho současného věku.

Objev hvězdy Icarus v důsledku gravitační čočky otevřel pro astronomy nové možnosti studia jednotlivých hvězd ve vzdálených galaxiích. Tato pozorování poskytnou unikátní detailní pohled na vývoj hvězd, zejména těch velmi svítivých.

Toto je vůbec poprvé, co se podařilo pozorovat vzdálenou osamělou hvězdu na základě zesílení jejího jasu,“ vysvětluje vedoucí výzkumu Patrick Kelly, bývalý postgraduální student na University of California at Berkeley, nyní pracující na University of Minnesota. „Na snímku můžete vidět jednotlivé vzdálené galaxie. Pozorovaná hvězda je přinejmenším 100× dále než jiné osamělé stálice, které můžeme pozorovat – s výjimkou explozí supernov.“

Gravitace jako přírodní vesmírná čočka

Kosmický úkaz, který způsobil, že tato hvězda je pozorovatelná, se označuje také jako kosmické „gravitační čočkování“. Gravitace hmotné kupy galaxií v popředí působí jako přírodní vesmírná čočka, která ohýbá a zesiluje světlo vzdálenějšího objektu. Občas může světlo z jednoho objektu v pozadí vytvořit několikanásobný obraz. Záření může být velmi zesíleno, což způsobí, že i slabé a vzdálené objekty mohou být dostatečně jasné a pozorovatelné dostupnými prostředky.

V případě hvězdy Icarus ono přírodní „zvětšovací sklo“ představuje kupa galaxií s názvem MACS J1149+2223. Nachází se ve vzdálenosti zhruba 5 miliard světelných roků od Země. Tato hmotná kupa galaxií leží mezi Zemí a vzdálenou galaxií, v níž se nachází i hvězda Icarus (v okamžiku pozorování se nacházela na jedné přímce). Zkombinováním síly této gravitační čočky se znamenitým rozlišením a citlivostí Hubleova teleskopu HST mohli astronomové spatřit a studovat hvězdu Icarus.

Vědecký tým – jehož členy jsou i Jose Diego z Instituto de Física de Cantabria, Španělsko a Steven Rodney z University of South Carolina, Columbia – dal hvězdě jméno Icarus podle hrdiny z řecké mytologie, který podle pověsti letěl příliš blízko ke Slunci na křídlech z peří a vosku, který se však roztavil. (Její oficiální pojmenování je MACS J1149+2223 Lensed Star 1.) Stejně jako bájný Icarus i hvězda v pozadí zažila při spatření ze Země pouze pomíjející slávu: přechodně se prudce zvýšila její skutečná jasnost až 2 000×, když se krátkodobě dostala do vlivu gravitační čočky.

Počítačové modely napovídají, že obrovské zjasnění hvězdy Icarus nastalo nepochybně v důsledku gravitačního působení kupy galaxií (efekt gravitační čočky). Nesporně k tomu přispěl také vliv hvězdy s hmotností třikrát vyšší, než má naše Slunce, která se nachází v kupě galaxií v popředí, když se tato hvězda dostala do zákrytu se vzdálenější hvězdou Icarus (což je efekt známý jako gravitační mikročočka).

Charakteristika hvězdy Icarus

Spektrum hvězdy Icarus odpovídá modelu obřích super-obrů – červené kosočtverce představují data z HST Autor: NASA, ESA and A. Feild (STScI)
Spektrum hvězdy Icarus odpovídá modelu obřích super-obrů – červené kosočtverce představují data z HST
Autor: NASA, ESA and A. Feild (STScI)
Když astronomové v roce 2016 využívali HST k monitorování supernov ve vzdálené spirální galaxii, zaznamenali nový světelný bod nedaleko jedné zjasněné supernovy. Z pozice nového zdroje usoudili, že její světlo muselo být mnohem více zesíleno než supernova.

Když analyzovali barvy světla přicházejícího z tohoto objektu, tak zjistili, že se jedná o modrou superobří hvězdu. Tento typ hvězd je mnohem větší, mnohem hmotnější a teplejší, a možná až sto tisíckrát jasnější než Slunce. Na základě dat získaných z pozorování bylo zjištěno, že Icarus je zhruba dvakrát teplejší než naše Slunce s povrchovou teplotou 11 000 až 14 000 °C. Avšak v této vzdálenosti by stále ještě byla příliš slabá na to, abychom ji bez efektu gravitační čočky vůbec spatřili, a to dokonce i pomocí Hubbleova teleskopu.

Astronomové doufají, že pomocí nového kosmického teleskopu James Webb Space Telescope (JWST), jehož start je nyní naplánován na květen 2020, objeví mnohem více podobných vzdálených hvězd.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] hubblesite.org
[2] nasa.gov

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Kupa galaxií, Nejvzdálenější hvězda Icarus, Gravitační čočka


50. vesmírný týden 2024

50. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 9. 12. do 15. 12. 2024. Měsíc je nyní na večerní obloze ve fázi kolem první čtvrti a dorůstá k úplňku. Nejvýraznější planetou je na večerní obloze Venuše a během noci Jupiter. Ideální viditelnost má večer Saturn a ráno Mars. Aktivita Slunce je nízká. Nastává maximum meteorického roje Geminid. Uplynulý týden byl mimořádně úspěšný z pohledu evropské kosmonautiky, ať už vypuštěním mise Proba-3 nebo úspěšného startu rakety Vega-C s družicí Sentinel-1C. A před čtvrtstoletím byl vypuštěn úspěšný rentgenový teleskop ESA XMM-Newton.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Velká kometa C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS v podzimních barvách

Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2024 obdržel snímek „Velká kometa C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS v podzimních barvách“, jehož autorem je Daniel Kurtin.     Komety jsou fascinující objekty, které obíhají kolem Slunce a přinášejí s sebou kosmické stopy ze vzdálených

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

M42 Veľká hmlovina v Orióne

Hmlovina v Orióne (známa aj ako Messier 42, M42 alebo NGC 1976) je difúzna hmlovina v Mliečnej ceste, ktorá sa nachádza južne od Oriónovho pásu v súhvezdí Orión a je známa ako stredná „hviezda“ v „meči“ Orióna. Patrí medzi najjasnejšie hmloviny a je viditeľná voľným okom na nočnej oblohe so zdanlivou magnitúdou 4,0. Je vzdialená 1 344 ± 20 svetelných rokov (412,1 ± 6,1 pc) a je najbližšou oblasťou masívnej hviezdotvorby k Zemi. Priemer hmloviny M42 sa odhaduje na 24 svetelných rokov (takže jej zdanlivá veľkosť zo Zeme je približne 1 stupeň). Jej hmotnosť je približne 2 000-krát väčšia ako hmotnosť Slnka. V starších textoch sa hmlovina v Orióne často označuje ako Veľká hmlovina v Orióne. Hmlovina v Orióne je jedným z najsledovanejších a najfotografovanejších objektov nočnej oblohy a patrí medzi najintenzívnejšie skúmané nebeské útvary. Hmlovina odhalila veľa o procese vzniku hviezd a planetárnych systémov z kolabujúcich oblakov plynu a prachu. Astronómovia priamo pozorovali protoplanetárne disky a hnedých trpaslíkov v hmlovine, intenzívne a turbulentné pohyby plynu a fotoionizačné účinky masívnych blízkych hviezd v hmlovine. Hmlovina v Orióne je viditeľná voľným okom aj z oblastí postihnutých svetelným znečistením. Je viditeľná ako stredná „hviezda“ v „meči“ Orióna, čo sú tri hviezdy nachádzajúce sa južne od Oriónovho pásu. „Hviezda“ sa bystrým pozorovateľom zdá rozmazaná a hmlovina je zrejmá v ďalekohľade alebo malom teleskope. Maximálna povrchová jasnosť centrálnej oblasti M42 je približne 17 Mag/arcsec2 a vonkajšia modrastá žiara má maximálnu povrchovú jasnosť 21,3 Mag/arcsec2. V hmlovine Orión sa nachádza veľmi mladá otvorená hviezdokopa, známa ako Trapézová hviezdokopa vďaka asterizmu jej štyroch primárnych hviezd v priemere 1,5 svetelného roka. Dve z nich možno za nocí s dobrou viditeľnosťou rozlíšiť na ich zložené dvojhviezdy, čo dáva spolu šesť hviezd. Hviezdy Trapézovej hviezdokopy spolu s mnohými ďalšími hviezdami sú ešte len na začiatku svojej existencie. Hviezdokopa Trapez je súčasťou oveľa väčšej hviezdokopy Hmlovina v Orióne, ktorá je združením približne 2 800 hviezd s priemerom 20 svetelných rokov. Hmlovinu Orion zasa obklopuje oveľa väčší komplex molekulárnych mrakov Orión, ktorý má stovky svetelných rokov a rozprestiera sa v celom súhvezdí Orión. Pred dvoma miliónmi rokov mohla byť kopa hmloviny Orión domovom unikajúcich hviezd AE Aurigae, 53 Arietis a Mu Columbae, ktoré sa v súčasnosti od hmloviny vzďaľujú rýchlosťou viac ako 100 km/s (62 míľ/s). Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 150/600 (150/450 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, QHY 8L-C, SVbony UV/IR cut, Optolong L-eNhance filter, Gemini EAF focuser, guiding QHY5L-II-C, SVbony guidescope 240mm. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 1100x30 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C, 745x60 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C cez Optolong L-eNhance, 97x120 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C cez Hutech IDAS NB3, master bias, 300 flats, master darks, master darkflats 12.10. až 1.12.2024

Další informace »