JWST раскрывает новые подробности об Эаренделе, самой далекой из обнаруженных звезд

В марте 2022 года астрономы объявили об открытии самой далекой из известных звезд на снимке, сделанном космическим телескопом Хаббла. Они назвали его Эарендель, в честь старого английского названия «утренняя звезда». Теперь камера ближнего инфракрасного диапазона JWST (NIRCam) и ее спектрометр NIRSpec взглянули на ту же звезду и раскрыли более подробную информацию о ней.

Эарендель кажется массивной звездой B-типа. Это ставит ее на Главную последовательность эволюционно, что означает, что это звезда, сжигающая водород. По сравнению с Солнцем она в два раза горячее и в миллион раз ярче. Астрономы подозревают, что у этой звезды, как и у многих других подобных массивных звезд, может быть спутник. Однако они расположены так близко друг к другу, и мы видим их на таком большом расстоянии (около 13 миллиардов световых лет), что их трудно различить по отдельности.

Однако спектры этой звезды (то есть цвета ее света) намекают на то, что компаньон все же существует. Дальнейшие исследования с использованием увеличения, обеспечиваемого гравитационной линзой, а также более подробные наблюдения с использованием NIRCam на JWST должны помочь им обнаружить компаньона.

Свет, который мы видим от Эаренделя, был впервые испущен этой звездой примерно через 900 миллионов лет после Большого Взрыва. Гравитационная линза, которая показала это, увеличивает Эаренделя в 4000 раз.

Теперь астрономы хотят знать, входит ли она в число первых поколений звезд, которые когда-либо сияли. Если это так, его спектры показали бы, что его химический состав состоит в основном из водорода и гелия.

Если это звезда второго поколения, то свойства ее света покажут и другие элементы. Другими примерами голубых сверхгигантов этого типа являются Ригель и Бета Центавра.

Галактика-хозяин этой звезды кажется нам длинным пятном света в форме полумесяца. Это размытие вызвано гравитационным линзированием от массивного скопления галактик под названием WHL0137-08. Изображение NIRCam показывает довольно много деталей об этой далекой галактике. Есть ясли, где рождаются следующие поколения звезд. Некоторые из этих звезд довольно молоды, им меньше пяти миллионов лет.

Галактика также содержит звездные скопления, прошедшие долгую эволюцию. Одному из этих скоплений около 10 миллионов лет. Он все еще может существовать в современной Вселенной.

Это скопление дает астрономам некоторые интересные сведения о шаровых скоплениях, которые сегодня окружают наш Млечный Путь. Некоторые из них могли образоваться примерно в то же время, что и отдаленные скопления в WHL0137-08.

Интересно, что изображение с JWST показывает больше подробностей об эффекте линзирования в далекой галактике. Сам Эарендель лежит вдоль «ряби», создаваемой линзой.

Вот так она выглядит отдельно от смазанного изображения галактики-хозяина. В дополнение к просмотру этой сцены с помощью NIRCam инфракрасный спектрометр JWST (NIRSpec) взял данные. Это дает астрономам более подробную информацию о точном расстоянии до Эаренделя и его родной галактики.

JWST обнаружил другие далекие звезды, используя свои инфракрасные инструменты. Пока рекордсменом по дальности остается Эарендель. Но есть еще много замечаний, которые нужно сделать.

В конце концов, астрономы надеются найти один из Святых Граалей астрономии: самые первые засиявшие звезды. Эти самые ранние объекты могли появиться уже через 100 миллионов лет после Большого взрыва.

Вероятно, они были очень массивными и чрезвычайно светящимися. Когда они начали появляться из сумрака Космических Средневековья, они нагревали и ионизировали газы вокруг себя. По мере того, как они развивались и умирали, они производили более тяжелые химические элементы в своих ядрах, сжигающих водород.

Когда они умирали, они распространяли эти материалы в космос, закладывая новые поколения звезд и, в конечном счете, планет. Свидетельства их жизни и образа жизни многое расскажут нам обо всех тех условиях в зачаточной Вселенной, о распределении материи (включая темную материю) и возможном формировании галактик в ранние эпохи космического времени.