美国宇航局的哈勃望远镜探测到迄今为止发现的最远的单颗恒星

撰稿人 Bruce Dorminey

Mar 30, 2022,07:05pm EDT

Science

我报道航空航天、天文学并主持宇宙争议播客。

艺术家的大爆炸后4亿年的第一批恒星的印象。 NASA/WMAP VIA WIKIPEDIA

一组用美国宇航局古老的哈勃太空望远镜（HST）的天文学家已经拍摄了来自从来探测到的最远的单颗恒星光的观测------一颗在我们宇宙存在的第一个十亿年内诞生的大质量恒星。被估计至少是我们太阳质量的50倍并且亮度是太阳的数百万倍，美国宇航局报告说，这颗新探测到的标榜为伊伦德尔（Erendel）的恒星可以与已知质量最大的恒星相媲美。

美国宇航局说这一发现被用来自巴尔的摩的由太空望远镜科学研究所（STScI）的单克领导的哈勃再电离透镜的集群勘察（RELICS）计划收集的数据得出的。这些观察被出现在《自然》杂志上的一篇论文详细说明。

这颗新探测到的恒星位于鲸鱼座的南部，与米拉位于同一天空附近，距离如此之远以至于它的光线需要用129亿年才能到达地球。这样，美国宇航局说对我们它就像当宇宙只有目前红移6.2年龄的7%做的一样出现。

巴尔的摩约翰霍普金斯大学的天文学家和该论文的主要作者布里安韦尔奇在一份声明中说，"起初我们几乎不相信它，它比以前最遥远、最高红移恒星要远得多"。

该团队能够经由微透镜来做出这些观察，其中来自一个更远背景天体的光被来自更近的看不见的前景天体的光引力上放大。在这种情况下，被标榜为伊伦德尔的恒星被巨大的星系团WHL0137-08放大一个数千倍的因素，WHL0137-08位于相对较近的一个红移为0.566的位置。

正如美国宇航局所指出的，星系团的质量翘曲太空的织造，因此创造一个强大的天然放大镜。

这个详细的观望突出沿着一个空时涟漪（虚线）放大它并使该恒星有可能在如此远的距离------近130亿光年------上被探测到恒星伊伦德尔的位置。还标明了一组恒星团，该星团被镜像在放大线的两侧。失真和放大倍率备用位于哈勃和伊伦德尔之间的一个巨大星系团的质量创造。星系团的质量是如此之大以至于它翘曲空间的织造，而透过这个空间看就像透过一个放大镜看一样------——沿着镜子或透镜的边缘，另一边的东西的外观被翘曲和放大。Credits: Science: NASA, ESA, Brian Welch (JHU), Dan Coe (STScI); Image processing: NASA, ESA, Alyssa Pagan (STScI)  

韦尔奇在一份声明中说，"通常在这些距离上，整个星系看起来像小污迹一样，来自数百万颗恒星的光混合在一起，宿主这颗恒星的星系已经被引力透镜放大和翘曲成一个长长的新月，我们将其命名为日出弧"。

但正如韦尔奇告诉我的那样，没有引力透镜这颗恒星对要么用哈勃要么用韦伯探测将太微弱太小不能探测到。

伊伦德尔是一个星系的部分吗？

韦尔奇告诉我，宿主星系被透镜成在哈勃图像中能被看到的长长的红色弧线。

韦尔奇告诉我，"随着星系发展这个星系是小的，但它被前景星系团透镜高度的放大"。

至于经由这种罕见的透镜对齐多长时间它将是可探测到的？

在接下来的几年里，足够长可以被美国宇航局的新詹姆斯韦伯太空望远镜在更长的红外波长下被研究。

美国宇航局说，在这一点上天文学家既不能确定伊伦德尔是一颗双星，尽管大多数大质量恒星至少有一颗更小的伴星，他们也不能确定它的光谱类型，尽管它肯定位于恒星光谱中质量更大更热的一端，要么是一个是o、b要么是一个a型恒星。如果是这样，它现在可能早已消失了。

韦尔奇告诉我，"鉴于它的质量（被估计大于太阳质量的50倍），这颗恒星不会存活几百万年多。因此现在几乎可以肯定的是它已经走了"。

作者指出，探测和这颗恒星的确切光谱分类的确认将是很快来到的用詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）的批准观测。

关于这一新发现，韦伯望远镜将告诉我们什么？

韦尔奇告诉我，"在观测的第一年，韦伯望远镜将为我们提供质量的一个更强约束，以及温度的一个测量，这将告诉我们到底这是一颗什么样的恒星。未来的观察也可能揭示它的化学成分，告诉我们更多关于它如何形成的"。

如果伊伦德尔仅由原始氢和氦组成，美国宇航局说这将是第三星族恒星类别的第一个证据，被认为是宇宙在大爆炸后形成的非常第一批恒星。然而，韦尔奇认为这不太可能。

韦尔奇告诉我，在大爆炸发生9亿年后，来自前几代恒星可能已经有了一些化学富集。然而，他说它可能是第三星族恒星类别的可能性很小，鉴于它靠近它的宿主星系的周边。

韦尔奇告诉我，"如果星族III恒星此时仍然可以形成，它们可能会在这些周边中，那里周围有更少来用更重的元素污染原始氢气其他天体"。

至于这一发现怎样进一步天文学和宇宙学？

韦尔奇告诉我，"这赋予我们一个来在宇宙的前十亿年中研究恒星的方法，当时恒星可能非常的不同，在未来的观测中详细研究这个天体将教会我们很多关于这些遥远恒星怎样形成和演化的知识"。

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我（Bruce Dorminey）是一名科学记者，也是《宇宙争议》(brucedorminey.podbean.com) 的主持人以及"遥远的流浪者：寻找超越太阳的的行星"的作者..

https://www.forbes.com/sites/brucedorminey/2022/03/30/nasas-hubble-detects-farthest-single-star-yet-found/?sh=355c0dc93aa5