Der am weitesten entfernte Stern, der je gesehen wurde, nur 4,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall

Im Jahr 1990 wurde die Hubble-Weltraumteleskop wurde in eine niedrige Erdumlaufbahn gebracht. Seit damals,Hubblehat sich zum bekanntesten Weltraumobservatorium entwickelt und einige nie zuvor gesehene Dinge über unser Universum enthüllt. Trotz des anschließenden Einsatzes mehrerer Flaggschiff-Teleskope – wie der Kepler-Weltraumteleskop , das Chandra Röntgenobservatorium und der Spitzer Weltraumteleskop -Hubblevollbringt immer noch erstaunliche Leistungen.

Zum Beispiel hat ein Team von Astronomen kürzlichHubbleum die zu lokalisieren entferntester Stern, der je entdeckt wurde . Dieser heiße blaue Stern, der sich in einem Galaxienhaufen befand, existierte nur 4,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall. Die Entdeckung dieses Sterns soll neue Einblicke in die Entstehung und Entwicklung von Sternen und Galaxienhaufen während des frühen Universums sowie die Natur der Dunklen Materie selbst liefern.

Die Entdeckung wurde von einem internationalen Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Patrick Kelly (von der University of Minnesota), Jose Diego (vom Instituto de Física de Cantabria in Spanien) und Steven Rodney (von der University of South Carolina) gemacht. Gemeinsam beobachteten sie den fernen Stern im Galaxienhaufen MACS J1149-2223 im April 2016 beim Studium der Supernova-Explosion bekannt als heic1525 (auch bekannt als Refsdal).

Mit einer Technik bekannt als Gravitationsmikrolinsen , verließ sich das Team auf die Gesamtmasse des Galaxienhaufens selbst, um das Licht der Supernova zu vergrößern. Bei der Suche nach dieser Supernova fand das Team jedoch eine unerwartete Punktlichtquelle in derselben Galaxie. Wie Patrick Kelly in einem kürzlich veröffentlichtenHubble Pressemitteilung :

„Wie bei der Supernova-Explosion von Refsdal wurde das Licht dieses fernen Sterns vergrößert und für Hubble sichtbar gemacht.Dieser Stern ist mindestens 100-mal weiter entfernt als der nächste einzelne Stern, den wir untersuchen können, mit Ausnahme von Supernova-Explosionen.“

Das von diesem Stern mit dem Namen Lensed Star 1 (LS1) beobachtete Licht wurde nur 4,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall emittiert (als das Universum nur 30 % seines heutigen Alters hatte). Das Licht war nur dank des Mikrolinseneffekts nachweisbar, der durch die Masse des Galaxienhaufens und ein kompaktes Objekt mit etwa der dreifachen Masse unserer Sonne innerhalb der Galaxie selbst verursacht wird. Dadurch konnte das Licht des Sterns um den Faktor 2000 vergrößert werden.

Interessanterweise stellte das Team auch fest, dass dieser Stern nicht zum ersten Mal beobachtet wurde. Bei einer früheren Beobachtung des Galaxienhaufens im Oktober 2016 wurde der Stern ebenfalls in einem Bild aufgenommen – blieb jedoch damals unbemerkt. Als Diego bemerkt :

„Wir waren tatsächlich überrascht, dieses zweite Bild bei früheren Beobachtungen nicht gesehen zu haben, da auch die Galaxie, in der sich der Stern befindet, zweimal zu sehen ist.Wir gehen davon aus, dass das Licht des zweiten Bildes für lange Zeit von einem anderen sich bewegenden massiven Objekt abgelenkt wurde – im Grunde das Bild vor uns verborgen. Und erst als sich das massereiche Objekt aus der Sichtlinie bewegte, wurde das zweite Bild des Sterns sichtbar.“

Nachdem das Team den Stern in seiner Umfrage gefunden hatte, verwendete esHubbleerneut, um Spektren von LS1 zu erhalten und festgestellt, dass es sich um einen Überriesenstern vom Typ B handelt – eine extrem helle und blaue Sternklasse, die ein Mehrfaches der Masse unserer Sonne hat und mehr als doppelt so heiß ist. Angesichts des Alters des Sterns ist die Entdeckung von LS1 von selbst gefunden. Gleichzeitig wird die Entdeckung dieses Sterns es Astronomen ermöglichen, neue Einblicke in den Galaxienhaufen selbst zu gewinnen.

Wie Steven Rodney sagte: „Wir wissen, dass die Mikrolinsenbildung entweder durch einen Stern, einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch mit stellarer Masse verursacht wurde.“ Daher wird die Entdeckung von LS1 es Astronomen ermöglichen, diese Objekte (von denen letztere unsichtbar sind) zu studieren und abzuschätzen, wie viele von ihnen innerhalb dieses Galaxienhaufens existieren.

Mehr über die Bestandteile von Galaxienhaufen – den größten und massereichsten Strukturen im Universum – zu erfahren, wird auch wichtige Hinweise auf die Zusammensetzung des Universums insgesamt und seine Entwicklung im Laufe der Zeit liefern. Dazu gehört auch die wichtige Rolle der Dunklen Materie in der Evolution des Universums. Wie Kelly erklärte:

„Wenn dunkle Materie zumindest teilweise aus vergleichsweise massearmen Schwarzen Löchern besteht, wie es kürzlich vorgeschlagen wurde, sollten wir dies in der Lichtkurve von LS1 sehen können. Unsere Beobachtungen sprechen nicht für die Möglichkeit, dass ein hoher Anteil an Dunkler Materie aus diesen urzeitlichen Schwarzen Löchern mit etwa der 30-fachen Sonnenmasse besteht.“

Mit dem Einsatz von Teleskopen der nächsten Generation – wie dem James Webb Weltraumteleskop – Astronomen hoffen, noch mehr über die frühesten Sterne im Universum zu erfahren. Auf diese Weise können sie mehr über ihre Entwicklung in den letzten 10 Milliarden Jahren erfahren und wichtige Hinweise auf die Rolle der Dunklen Materie gewinnen. In der Zwischenzeit,Hubblespielt immer noch eine wichtige Rolle bei der Erweiterung unseres Verständnisses des Kosmos.

Und genießen Sie diese Episode von Hubblecast, die diesen beeindruckenden Fund mit freundlicher Genehmigung der ESA erklärt:

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