Hubble menangkap bintang terjauh yang diamati sejauh ini

Kami tidak sepenuhnya memahami seperti apa bintang pertama di alam semesta. Kita tahu bahwa mereka pasti terbentuk dari hidrogen dan helium karena sebagian besar unsur yang lebih berat hanya diproduksi setelah bintang terbentuk. Kita tahu bahwa kurangnya unsur-unsur yang lebih berat ini mengubah dinamika pembentukan bintang dengan cara yang berarti bahwa bintang-bintang pertama berukuran sangat besar. Tapi seberapa besar itu tetap menjadi pertanyaan yang belum terjawab.

Sekarang, para peneliti mengumumkan bahwa mereka mungkin selangkah lebih dekat untuk mengamati langsung salah satu bintang itu. Berkat penyelarasan melintang antara bintang yang jauh dan gugusan galaksi yang menghalangi, pembalikan gravitasi menggelembungkan objek yang ada kurang dari satu miliar tahun setelah Big Bang. Objek tersebut kemungkinan adalah bintang tunggal atau sistem kompak dari dua atau tiga bintang. Penemunya mengatakan mereka telah memesan waktu untuk menindaklanjuti pengamatan dengan teleskop ruang angkasa terbaru NASA.

lensa gravitasi

Lensa bekerja dengan mengatur bahan sehingga cahaya bergerak dalam jalur melengkung melaluinya. Gravitasi, yang mendistorsi ruang-waktu itu sendiri, dapat melakukan fungsi serupa, yaitu mengubah ruang sehingga cahaya bergerak dalam jalur melengkung. Ada banyak contoh efek gravitasi objek di latar depan yang menciptakan efek seperti lensa, memperbesar dan/atau mendistorsi cahaya dari objek yang jauh di belakang.

Keberhasilan ini mendorong pembentukan tim yang disebut Lensa Reionisasi, atau RELICS. Kelompok tersebut mengarahkan teleskop ruang angkasa ke kelompok besar galaksi dengan harapan bahwa medan gravitasi yang kuat di sana kemungkinan akan menciptakan efek lensa. Tim sedang mencari objek yang berasal dari periode reionisasi, ketika cahaya dari bintang pertama mulai melepaskan elektron dari hidrogen dalam materi antarbintang.

Karena distribusi materi yang tidak merata di alam, lensa gravitasi tidak merata dan sering kali menciptakan efek yang menghibur dan gambar yang halus. Dengan menggunakan efek ini, bersama dengan informasi tentang distribusi materi di latar depan, dimungkinkan untuk membuat peta perkiraan di mana efek lensa paling kuat.

Peta ini dapat menyertakan “kurva lensa kritis”, yang dapat ditentukan karena sebagian besar objek latar belakang muncul sebagai dua gambar, satu di kedua sisi kurva. Tetapi beberapa hal akan berakhir pada kurva yang sama dan Anda akan mengalami pembesaran terkuat.

satu bintang

Seperti yang dapat Anda lihat pada gambar di bagian atas artikel ini, sebagian besar objek pada kurva kritis lensa tampak memanjang di sepanjang panjangnya, menunjukkan bahwa objek tersebut kemungkinan besar adalah struktur yang lebih besar, seperti galaksi atau gugus bintang. Pengecualian, ditunjukkan oleh panah, adalah WHL0137-LS. Para peneliti menamakannya Earendel, istilah Inggris Kuno untuk bintang pagi, karena tampaknya berasal dari awal alam semesta, sekitar 900 juta tahun setelah Big Bang.

Berbagai model efek lensa menunjukkan bahwa Earendel diperbesar dengan faktor setidaknya 1.000 – dan mungkin setinggi 40.000. Berdasarkan ini, dimungkinkan untuk membatasi ukuran objek yang dilensakan. Batas-batas ini menunjukkan bahwa ukuran maksimum yang mungkin lebih kecil dari gugusan bintang yang kami identifikasi sebelumnya, yang berarti bahwa Earendel kemungkinan merupakan sistem bintang kecil dengan tiga atau lebih sedikit bintang. Bisa juga 1 bintang.

Bahkan jika Earendel adalah sistem multi-bintang, sebagian besar massa sistem ini cenderung berakhir di salah satu bintang. Bekerja dengan asumsi bahwa sebagian besar dari apa yang mereka lihat adalah bintang tunggal, para peneliti menyimpulkan sifat-sifatnya berdasarkan cahaya yang awalnya dipancarkan dalam kisaran ultraviolet. Mereka menemukan bahwa massa Earndel mungkin berkisar antara 40 hingga 500 kali massa Matahari. Ini juga hanya mengandung sekitar 10 persen dari unsur-unsur yang lebih berat yang ditemukan di matahari.

Detail yang lebih tepat tidak mungkin saat ini. Tetapi para peneliti mengindikasikan bahwa mereka akan menggunakan teleskop Webb untuk menentukan jenis bintang yang tepat.

Berdasarkan perkiraan waktu Earndel ada dan keberadaan setidaknya beberapa elemen yang lebih berat, kita dapat mengatakan bahwa itu bukan salah satu bintang pertama di alam semesta. Tetapi selama peluncuran Webb, para ilmuwan mencatat bahwa teleskop akan mampu menggambarkan gugus bintang awal jika itu juga dicitrakan secara memadai.

Kami akan mendengar lebih banyak tentang teknologi pencitraan ini dalam waktu dekat.

alam2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04449-y (Tentang DOI).