Das Hubble-Weltraumteleskop hat einen weiteren Beobachtungsrekord gebrochen: Das berühmte Observatorium hat den entferntesten "gewöhnlichen" Stern gefunden, der jemals beobachtet wurde, und zwar in erstaunlichen 9 Milliarden Lichtjahren von der Erde entfernt - was bedeutet, dass die Lichtwissenschaftler sehen, dass sie mindestens 9 Milliarden Jahre gereist sind vor. Zum Vergleich: Das Alter des Universums beträgt ungefähr 13,8 Milliarden Jahre.
Normalerweise sind weit entfernte Sterne zu schwer einzeln zu erkennen. Eine Galaxie oder eine Supernova (Sternexplosion) ist viel einfacher zu sehen. Dieser spezielle Stern - klassifiziert als gewöhnlicher Stern, dh als Stern in der Hauptsequenz der Evolution, der Wasserstoff zu Helium verschmilzt - kam dank einer seltenen Ausrichtung zum Vorschein, berichteten Forscher in einer neuen Studie. Wenn ein Hauptsequenzstern aufhört, den Wasserstoff in seinem Kern zu verbrennen, verlässt er die Hauptsequenz. Dies führt zu einer Reihe unterschiedlicher Ergebnisse für Sterne. Im Allgemeinen explodieren größere Sterne aus der Hauptsequenz in Supernovae, während kleinere Sterne in weiße Zwerge zusammenbrechen.
Astronomen fanden den Stern mit dem Spitznamen Ikarus durch Gravitationslinsen. Dieses Phänomen bezieht sich darauf, wie ein massiver Galaxienhaufen oder ein anderes Objekt Licht von dahinter liegenden Objekten biegen kann, wodurch dunkle Objekte aus der Sicht der Erde viel heller werden. [In Fotos: Kosmische Linsen enthüllen die Expansion des Universums]
Normalerweise kann dieser Linsenprozess Objekte um das bis zu 50-fache vergrößern, aber Astronomen hatten hier Glück: Der neu entdeckte Stern wurde mehr als 2.000-fach vergrößert, weil ein Stern kurzzeitig die Sichtlinie zwischen Hubble und Ikarus passierte, sagten Forscher in einer Erklärung von der University of California, Berkeley. Dieser seltene Blick auf einen weit entfernten Stern könnte einen Einblick in die Entwicklung der Sterne im Allgemeinen geben, insbesondere in solche, die extrem leuchtend sind, so das Team.
"Sie können einzelne Galaxien dort draußen sehen, aber dieser Stern ist mindestens 100 Mal weiter entfernt als der nächste einzelne Stern, den wir untersuchen können, mit Ausnahme von Supernova-Explosionen", sagte der leitende Studienautor Patrick Kelly in der Erklärung. Kelly war Postdoktorand an der University of California in Berkeley, als er an der Forschung arbeitete, ist aber derzeit an der Fakultät der University of Minnesota.
Ikarus, formeller bekannt als MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), tauchte auf, als Kelly eine Supernova namens SN Refsdal verfolgte, die er 2014 entdeckte. Die Supernova wurde mit einer Gravitationslinse im Sternbild Leo entdeckt. Die Linse wurde von einem Galaxienhaufen gebildet, der als MACS J1149 + 2223 bekannt ist.
"Zum ersten Mal sehen wir einen einzelnen normalen Stern - keine Supernova, keinen Gammastrahlenausbruch, sondern einen einzelnen stabilen Stern - in einer Entfernung von neun Milliarden Lichtjahren", so Alex Filippenko, Co-Autor der Studie , sagte ein Astronom an der UC Berkeley, in der gleichen Aussage. Diese Objektive sind erstaunliche kosmische Teleskope. "
Kellys Team untersuchte die Farben von Icarus 'Licht und stellte fest, dass es sich um einen blauen Überriesen handelte. Diese Art von Stern ist massereicher und größer als unsere Sonne und scheint hunderttausendmal heller. Trotzdem war Ikarus so weit weg, dass Astronomen es ohne starke Linsen niemals entdeckt hätten. Kelly vermutete, dass der Stern weitaus größer war als die Supernova - eine Hypothese, die später durch Modellierung bestätigt wurde.
"Durch die Modellierung der Linse kamen sie [Astronomen] zu dem Schluss, dass die enorme scheinbare Aufhellung von Ikarus wahrscheinlich durch einen einzigartigen Effekt der Gravitationslinse verursacht wurde", so Vertreter von UC Berkeley in der Erklärung. "Während eine erweiterte Linse wie ein Galaxienhaufen ein Hintergrundobjekt nur bis zu 50-fach vergrößern kann, können kleinere Objekte viel stärker vergrößern.
"Ein einzelner Stern in einer Vordergrundlinse kann, wenn er genau auf einen Hintergrundstern ausgerichtet ist, den Hintergrundstern tausendfach vergrößern", fügten sie hinzu. "In diesem Fall passierte ein Stern von der Größe unserer Sonne kurzzeitig direkt die Sichtlinie zwischen dem entfernten Stern Ikarus und Hubble und erhöhte seine Helligkeit um mehr als das 2.000-fache."
Zum Glück für Astronomen ist Ikarus für mehr dieser Ausrichtungen gut aufgestellt. Wenn sich Sterne im Cluster MACS J1149 + 2223 bewegen, kann die Helligkeit von Ikarus bei anderen Linsenereignissen um das 10.000-fache erhöht werden. Astronomen könnten in der Lage sein, mehr dieser seltenen Ereignisse im Allgemeinen zu erfassen, wenn sie an der richtigen Stelle suchen, fügte das Team hinzu.
"Es gibt überall solche Ausrichtungen, wenn sich Hintergrundsterne oder Sterne in Linsengalaxien bewegen, was die Möglichkeit bietet, sehr entfernte Sterne aus dem frühen Universum zu untersuchen, genau wie wir Gravitationslinsen verwendet haben, um entfernte Galaxien zu untersuchen", so Filippenko sagte in der Erklärung. "Für diese Art der Forschung hat uns die Natur ein größeres Teleskop zur Verfügung gestellt, als wir möglicherweise bauen können."
Ikarus tauchte in Hubble-Bildern auf, die zwischen April 2016 und April 2017 aufgenommen wurden. In einigen Beobachtungen erschien ein zweiter Stern, der entweder ein Spiegelbild von Ikarus oder ein weiterer Stern sein könnte, der durch Gravitationslinsen betrachtet wird.
Astronomen untersuchten auch dunkle Materie - eine wenig verstandene Substanz, die den größten Teil des Universums ausmacht - mit Beobachtungen von Ikarus. Im Gegensatz zu einigen früheren Theorien deuten die neuen Beobachtungen darauf hin, dass dunkle Materie nicht aus ursprünglichen Schwarzen Löchern in Galaxienhaufen besteht.
Die neue Arbeit wurde heute (2. April) in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.
