本文來(lái)自微信公眾號(hào)：原理 （ID：principia1687），作者：不二北斗，頭圖來(lái)自：NASA

2022年，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡打破了自己的紀(jì)錄，發(fā)現(xiàn)了迄今為止最遙遠(yuǎn)的恒星。天文學(xué)家給這顆恒星起了個(gè)綽號(hào)，叫作埃蘭迪爾（Earendel）。它是個(gè)極具詩(shī)意的名字，源自古英語(yǔ)，意思是“晨星”或“升起的光”。

(資料圖)

埃蘭迪爾發(fā)出的光經(jīng)歷了129億年才抵達(dá)我們的視線，這意味著這顆恒星在宇宙形成的第一個(gè)10億年內(nèi)就發(fā)出了光芒。由于宇宙一直在膨脹，所以這顆恒星距離我們并不是簡(jiǎn)單的129億光年，而是280億光年！

2022年，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了迄今為止最遙遠(yuǎn)的恒星埃蘭迪爾。（圖/NASA， ESA， Space Telescope Science Institute）

然而，發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)這顆恒星的距離僅僅是個(gè)開(kāi)始。現(xiàn)在，韋布空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)埃蘭迪爾的初步觀測(cè)顯示，這顆恒星是一顆巨大的B型星，溫度是太陽(yáng)的兩倍多，亮度是太陽(yáng)的100萬(wàn)倍左右。

宇宙放大鏡  

那么，天文學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)如此遙遠(yuǎn)的星系呢？

凝視夜空，你所看到的所有恒星都位于銀河系內(nèi)。通常情況下，即使是使用最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，也只能分辨出鄰近星系中的單個(gè)恒星。然而，一種被稱為“引力透鏡”的奇妙自然現(xiàn)象，可以幫助天文學(xué)家尋找那些非常遙遠(yuǎn)的恒星。

質(zhì)量可以讓空間本身彎曲，這是愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論最令人驚奇的預(yù)言之一。當(dāng)遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光在宇宙中傳播時(shí)，如果光經(jīng)過(guò)了一個(gè)大質(zhì)量物體（比如星系團(tuán)），光的路徑就會(huì)發(fā)生彎曲。

引力透鏡效應(yīng)：遙遠(yuǎn)星系發(fā)出的光在經(jīng)過(guò)地球與星系之間的大質(zhì)量星系團(tuán)時(shí)，由于星系團(tuán)的強(qiáng)大引力會(huì)扭曲時(shí)空，所以光的路徑也會(huì)發(fā)生彎曲。（圖/L. Hustak， STScI)

如果一個(gè)大質(zhì)量物體恰好位于我們和一個(gè)遙遠(yuǎn)的背景光源之間，那么這個(gè)物體可能會(huì)像透鏡一樣，將光線偏轉(zhuǎn)并聚焦，從而放大這個(gè)光源。通過(guò)這種方法，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)被放大了數(shù)倍的星系。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和韋布空間望遠(yuǎn)鏡之所以能探測(cè)到埃蘭迪爾，正是運(yùn)用了引力透鏡效應(yīng)。它們幸運(yùn)地瞄準(zhǔn)了一個(gè)大質(zhì)量星系團(tuán)WHL0137-08。這個(gè)位于地球和埃蘭迪爾之間的星系團(tuán)扭曲了周圍的空間結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生一種放大效應(yīng)，使天文學(xué)家能夠像透過(guò)一個(gè)放大鏡那樣透過(guò)這個(gè)星系團(tuán)進(jìn)行觀測(cè)。????

埃蘭迪爾與黎明之弧  

埃蘭迪爾所在的星系被稱為“黎明之弧”。雖然星系中的其他特征會(huì)因?yàn)橐ν哥R效應(yīng)而多次出現(xiàn)，但埃蘭迪爾只是以一個(gè)光點(diǎn)的形式出現(xiàn)，即使在韋布空間望遠(yuǎn)鏡的高分辨率紅外成像中也是如此。天文學(xué)家計(jì)算出，埃蘭迪爾被放大了至少4000倍。

大多數(shù)像埃蘭迪爾這樣的大質(zhì)量恒星，通常都有伴星。但天文學(xué)家并沒(méi)有預(yù)期韋布空間望遠(yuǎn)鏡能發(fā)現(xiàn)埃蘭迪爾的伴星，因?yàn)閺奈覀兊囊暯强磥?lái)，它們之間的距離將會(huì)太近，難以在天空中分辨。然而，僅根據(jù)埃蘭迪爾的顏色，天文學(xué)家懷疑他們可能看到了一顆更冷、更紅的伴星的跡象。由于宇宙的膨脹，這些光已經(jīng)被拉伸到哈勃空間望遠(yuǎn)鏡無(wú)法探測(cè)到的波長(zhǎng)，但韋布空間望遠(yuǎn)鏡卻可以。??????

左邊顯示了大質(zhì)量星系團(tuán)WHL0137-08，右邊顯示了黎明之弧，其中包含了迄今為止探測(cè)到的最遙遠(yuǎn)的恒星——埃蘭迪爾（Earendel）。（圖/NASA， ESA， CSA， D. Coe，B. Welch，Z. Levay）

除了埃蘭迪爾，韋布空間望遠(yuǎn)鏡的近紅外相機(jī)還揭示了黎明之弧的一些其他值得關(guān)注的細(xì)節(jié)，比如年輕的恒星形成區(qū)，以及年老的、直徑小至10光年的星團(tuán)。恒星形成區(qū)看起來(lái)很細(xì)長(zhǎng)，估計(jì)不到500萬(wàn)年的歷史。埃蘭迪爾兩側(cè)的小點(diǎn)，是一個(gè)更古老、更成熟的星團(tuán)的兩個(gè)圖像。這個(gè)星團(tuán)估計(jì)至少有1000萬(wàn)年的歷史，天文學(xué)家確定這個(gè)星團(tuán)受到引力的束縛，很可能一直持續(xù)到今天。這向我們展示了銀河系中的球狀星團(tuán)在130億年前形成時(shí)的樣子。

韋布空間望遠(yuǎn)鏡在未來(lái)對(duì)埃蘭迪爾及黎明之弧星系進(jìn)行的光譜觀測(cè)分析，也將可以揭示有關(guān)亮度、溫度和成分的信息。

自從哈勃空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)埃蘭迪爾，韋布空間望遠(yuǎn)鏡也用這種技術(shù)發(fā)現(xiàn)了其他非常遙遠(yuǎn)的恒星。發(fā)現(xiàn)這些極其遙遠(yuǎn)的恒星，或者那些在時(shí)間上接近宇宙大爆炸的恒星，無(wú)疑是令人興奮的。因?yàn)檫@將有助于我們更好地譜寫(xiě)宇宙歷史的最初篇章。而天文學(xué)家也默默地期盼著，終有一天，他們能夠發(fā)現(xiàn)宇宙中第一代恒星。

參考來(lái)源：

https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2023/news-2023-132

本文來(lái)自微信公眾號(hào)：原理 （ID：principia1687），作者：不二北斗

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