Najvzdialenejšia osamelá hviezda

Novoobjavenej modrej hviezde dali astronómovia prezývku Icarus podľa hrdinu z gréckej mytológie. Ide o dosiaľ najvzdialenejšiu pozorovanú osamelú hviezdu. Nevidia ju ani najväčšie ďalekohľady na svete, vedci ju objavili vďaka gravitačnej šošovke.

Vedcom využívajúcim Hubblov kozmický teleskop (HST) sa vďaka gravitačnej šošovke podarilo identifikovať veľmi vzdialenú hviezdu a stanoviť nový pozorovateľský rekord v tejto kategórii. Hviezdu Icarus taktiež využili na testovanie teórie tmavej hmoty a na prieskum zloženia kopy galaxií, ktorá sa nachádza v popredí snímky.

Efekt gravitačnej šošovky

Šípka vo vloženom štvorci vyznačuje polohu novej hviezdy Icarus objavenej v máji 2016. Vpravo hore je výrez snímky z roku 2011, na ktorom hviezdu ešte nie je vidieť, foto ESA/Hubble.

Na snímke získanej v rámci programu Frontier Fields je vidieť časť tzv. hlbokého poľa študovanej kopy galaxií s označením MACS J1149+2223. Hviezda skrývajúca sa vo veľmi vzdialenej špirálovej galaxii je tak ďaleko, že jej svetlo potrebovalo deväť miliárd rokov, než doletelo na Zem. Opustilo hviezdu v čase, keď vek vesmíru bol len asi 30 % jeho súčasného veku. Objav hviezdy Icarus vďaka javu gravitačnej šošovky otvoril astronómom nové možnosti štúdia jednotlivých hviezd vo vzdialených galaxiách. Toto je vôbec po prvý raz, čo sa podarilo pozorovať vzdialenú osamelú hviezdu na základe zosilnenia jej svetla, vysvetľuje vedúci výskumu Patrick Kelly, teraz pracujúci na University of Minnesota. Pozorovaná hviezda je s výnimkou supernov aspoň 100-krát ďalej než iné osamelé hviezdy, ktoré môžeme pozorovať. Kozmický úkaz, ktorý spôsobil, že táto hviezda bola pozorovateľná, sa nazýva gravitačné šošovkovanie (angl. gravitational lensing). Gravitácia hmotnej kopy galaxií v popredí pôsobí ako prírodná vesmírna šošovka, ktorá ohýba a zosilňuje svetlo vzdialenejšieho objektu. Žiarenie môže byť týmto javom tak veľmi zosilnené, že aj slabé a vzdialené objekty môžu byť dostatočne jasné a pozorovateľné súčasnými prístrojmi. V prípade hviezdy Icarus túto prírodnú lupu predstavuje kopa galaxií s označením MACS J1149+2223, vzdialená od nás približne päť miliárd svetelných rokov. Táto hmotná kopa galaxií leží medzi Zemou a vzdialenou galaxiou, v ktorej sa nachádza aj hviezda Icarus (v okamihu pozorovania sa nachádzali presne na jednej priamke). Skombinovaním využitia efektu gravitačnej šošovky s výbornou rozlišovacou schopnosťou a citlivosťou HST mohli astronómovia zaznamenať a študovať hviezdu Icarus.

Prechodné zvýšene jasnosti

Oficiálne označenie novoobjavenej hviezdy je prozaické: MACS J1149+2223 Lensed Star 1. Rovnako ako bájny Icarus aj táto hviezda v pozadí snímky zažila pri pozorovaní zo Zeme len chvíľkovú slávu – prechodne sa prudko zvýšila jej zdanlivá jasnosť, a to až 2 000-krát, keď sa dostala do vplyvu gravitačnej šošovky v dôsledku gravitačného pôsobenia kopy galaxií. Bezpochyby k tomu prispel aj vplyv hviezdy s hmotnosťou 3-krát väčšou, než má Slnko, ktorá sa nachádza v kope galaxií v popredí, keď sa táto hviezda dostala do zákrytu so vzdialenejšou hviezdou Icarus (čo je efekt známy ako tzv. gravitačná mikrošošovka). Keď astronómovia v roku 2016 pomocou HST monitorovali supernovy vo vzdialenej špirálovej galaxii, zaznamenali nový svetelný bod neďaleko jednej zjasnenej supernovy. Z polohy nového zdroja usúdili, že jeho svetlo muselo byť v porovnaní so supernovou oveľa viac zosilnené. Keď analyzovali prichádzajúce svetlo, zistili, že ide o modrú veľobriu hviezdu.

Stotisíckrát svietivejšia ako slnko

Tento typ hviezd je oveľa väčší, hmotnejší a teplejší, a možno až stotisíckrát svietivejší než Slnko. Icarus je asi dvakrát teplejší než naše Slnko a má povrchovú teplotou 11 000 až 14 000 °C. No v takej obrovskej vzdialenosti by táto hviezda bola ešte vždy veľmi slabá na to, aby sme ju mohli bez efektu gravitačnej šošovky vôbec zachytiť, a to dokonca aj pomocou HST. Astronómovia dúfajú, že pomocou nového kozmického ďalekohľadu James Webb Space Telescope, ktorého štart je naplánovaný na máj 2020, objavia oveľa viac podobných vzdialených hviezd.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 06/2018.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

RNDr. Zdeněk Komárek

Komentáre