A legtávolabbi ismert egyedi csillagot a Hubble-űrtávcsővel fedezték fel nemrég a csillagászok. Az eredményt mindössze néhány hónapja jelentették be, a csillagnak pedig J.R.R. Tolkien A szilmarilok – a Gyűrűk ura előzményregényének – egy szereplője nyomán az Earendel nevet adták a felfedezők. Bizonyára csak idő kérdése, hogy a James Webb-űrtávcsővel (James Webb Space Telescope – JWST) egy ennél is ősibb csillagot fedezzenek fel a kutatók. Ám addig is az Earendel felé fordították a James Webbet, hogy még alaposabban tanulmányozhassák ezt a különleges égitestet.

Az Earendel a James Webb-űrtávcső felvételén. Nem a felül középen látható fényes csillagról van szó, az Earendel annál sokkal halványabb és vörösebb. Nem könnyű megtalálni, ebben segíthet a Hubble következő ábránkon látható korábbi felvétele. Forrás: NASA/ESA/CSA/STScI.

Az Earendelt a Hubble egyik mélyég-felvételén találták a kutatók, ám rendkívüli távolsága miatt csak a gravitációslencse-hatásnak köszönhető, hogy egyáltalán megfigyelhetővé erősödött az égitest fénye. Gravitációs lencséknek a téridő görbületeit nevezzük, melyek eltérítik a rajtuk áthaladó fénysugarakat, szerencsés esetben pedig összpontosítják, és fel is erősítik azokat. A tér ilyen görbületeit okozhatják például nagy tömegű galaxisok, illetve galaxishalmazok. A jelenség azonban közel sem olyan szabályos, mint amit egy szabályos alakúra csiszolt üveglencse okoz. Inkább olyasmit képzeljünk el, amit egy egyenetlen, hullámos felületű üvegtábla okoz. Napos időben az üveg mögötti falon fényesebb és halványabb részeket láthatunk. A fényesebb részekre a hullámos üveg véletlenszerű mintázatai több napfényt összpontosítanak. Hasonlóképp, szerencsés geometriai együttállás esetében a galaxishalmazok gravitációs tere is képes egész sok fényt a Föld felé fókuszálni a háttérből, ugyanakkor a kiterjedt égitestek alakját a felismerhetetlenségig torzíthatja, egyes részeit megtöbbszörözheti.

Egy ilyen szerencsés és átmeneti geometriai együttállásnak köszönhető az Earendel megpillantása is, így egyáltalán nem biztos, hogy még sokáig látható marad ez a távoli csillag az égen. A JWST-vel azonban még idejében sikerült elcsípni, és a július 30-án készült felvétel révén valamivel több részletet megtudni róla.

A Hubble-űrtávcső eredeti felvétele az Earendelről, a legtávolabbi ismert csillagról. A mélyvörös Einsteingyűrű-részletben megbúvó kicsiny fényfoltról megállapították a csillagászok, hogy szinte bizonyosan egy rendkívül távoli egyedi csillag vagy többes csillagrendszer. Forrás: NASA, ESA, Brian Welch (JHU), Dan Coe (STScI), Alyssa Pagan (STScI).

A James Webb élesebb képeinek segítségével még nagyobb bizonyossággal megállapítható, hogy a célpont egy kis méretű, legfeljebb 4000 csillagászati egység kiterjedésű, a gravitációslencse-hatás által legalább 4000-szeresen felerősített fényességű égitest, tehát nagy valószínűséggel egyetlen csillag, vagy egy többes csillagrendszer, hiszen a legkompaktabb fiatal csillaghalmazok tipikus mérete ennél 50-szer nagyobb, kb. 1 parszek. A mérések megerősítették továbbá a csillag rendkívüli, z = 6,8 mértékű vöröseltolódását, ami azt jelenti, hogy az űrtávcsővel összegyűjtött halovány fény a ma 13,7 milliárd éves világegyetem kevesebb mint 1 milliárd éves kora előtt indult hosszú útjára. A fényforrás pedig vagy egy egyedülálló fényes forró kék óriáscsillag, vagy pedig egy fényes, nagyon forró kék óriás és egy kevésbé, de még mindig eléggé forró és fényes kék kísérőnek a kettőse. A csillag, vagy a rendszer domináns tagjának tömege a Napnak durván 50-szerese lehet.

Noha megszámlálhatatlanul sok csillag ragyog az égen, az Earendel mindezek között is egészen egyedi, különleges égitest, további részletesebb tanulmányozása még sok újdonsággal szolgálhat. Ezért a JWST NIRCam kamerájával most elért eredményeknél is többet tudhatnak majd meg a csillagászok erről az ősi csillagról a James Webb ez év decemberére beütemezett NIRSpec méréseiből.

Forrás: Brian Welch és munkatársai (2022) és Space.com