Kính viễn vọng không gian Hubble vừa chụp được hình ảnh ngôi sao xa nhất trong vũ trụ - Icarus.
Icarus là tên gọi ngôi sao siêu khổng lồ xanh xa nhất trong vũ trụ từng được phát hiện, một loại sao hiếm mà lớn hơn và sáng hơn rất nhiều so với Mặt Trời.Thông thường, nó sẽ quá mờ nhạt để quan sát, ngay cả với kính thiên văn lớn nhất thế giới. Tuy nhiên, thông qua một đường cong tự nhiên được khuếch đại khác thường đã làm tăng thêm sự phát sáng của ngôi sao này, các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA đã có thể xác định được ngôi sao xa xôi này và lập kỷ lúc về một khoảng cách mới. Họ cũng sử dụng Icarus để kiểm tra một lý thuyết về vật chất tối, và thăm dò cấu trúc của một cụm thiên hà tiền cảnh.
Ngôi sao, nằm trong một thiên hà xoắn ốc xa xôi, cách xa đến nỗi mà ánh sáng của nó đã phải mất 9 tỉ năm để đến được Trái đất. Nó xuất hiện với chúng ta như nó đã làm khi vũ trụ đã được khoảng 30 phần trăm của tuổi hiện tại của nó.
Việc khám phá Icarus thông qua việc thấu kính hấp dẫn đã khởi đầu một cách mới cho các nhà thiên văn học nghiên cứu từng ngôi sao trong các thiên hà xa xôi. Những quan sát này cung cấp một cái nhìn hiếm hoi chi tiết về cách các ngôi sao phát triển, đặc biệt là các ngôi sao sáng nhất.
Đây là lần đầu tiên chúng ta nhìn thấy một ngôi sao đơn lẻ được phóng đại ", cựu postdoc trường Đại học California tại Berkeley và trưởng nhóm - nhà nghiên cứu Patrick Kelly thuộc trường Đại học Minnesota, Twin Cities đã giải thích. "Bạn có thể thấy các thiên hà riêng lẻ ở đó, nhưng ngôi sao này cách xa ngôi sao đơn lẻ tiếp theo mà chúng ta có thể nghiên cứu ít nhất 100 lần, trừ những vụ nổ siêu tân tinh".
Trọng lực giống như một thấu kính tự nhiên của vũ trụ
Hiện tượng khuếch đại trong vũ trụ làm cho ngôi sao này có thể nhìn thấy được là một hiện tượng gọi là "thấu kính hấp dẫn". Lực hấp dẫn từ một một cụm thiên hà tiền cảnh đóng vai trò như một thấu kính tự nhiên trong không gian, uốn cong và khuếch đại ánh sáng. Đôi khi ánh sáng từ một đối tượng nền đơn lẻ xuất hiện dưới dạng nhiều hình ảnh. Ánh sáng có thể được phóng đại cao, làm vật thể cực kỳ mờ nhạt và xa xôi đủ sáng để nhìn thấy được.Trong trường hợp Icarus, một "kính lúp" tự nhiên được tạo ra bởi một cụm thiên hà được gọi là MACS J1149 + 2223. Nằm cách Trái đất 5 tỷ năm ánh sáng, cụm thiên hà khổng lồ này nằm giữa Trái đất và thiên hà chứa ngôi sao xa xôi. Bằng cách kết hợp sức mạnh của thấu kính hấp dẫn với độ phân giải và độ nhạy cao của Hubble, các nhà thiên văn học có thể nhìn thấy và nghiên cứu Icarus.
Đặc trưng của ngôi sao xa nhất vũ trụ Icarus
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng Hubble để theo dõi một vụ nổ siêu tân tinh trong thiên hà xoắn ốc xa xôi vào năm 2016, khi đó họ phát hiện ra một điểm mới của ánh sáng cách không xa so với một siêu tân tinh khuếch đại. Từ vị trí của nguồn mới, họ phỏng đoán rằng nó được phóng đại hơn nhiều so với siêu tân tinh.
Khi họ phân tích màu sắc của ánh sáng phát ra từ vật thể này, họ phát hiện ra nó là một ngôi sao siêu khổng lồ xanh. Loại sao này có kích thước lớn hơn nhiều, nặng hơn nhiều, nóng hơn rất nhiều và có thể gấp hàng trăm nghìn lần so với Mặt Trời của chúng ta. Nhưng ở khoảng cách này, nó vẫn sẽ là quá xa để nhìn thấy nếu không có sự khuếch đại của thấu kính hấp dẫn, ngay cả đối với Hubble.
Làm thế nào Kelly và nhóm của ông biết Icarus không phải là một siêu tân tinh khác? "Nguồn quan sát này không nóng lên; nó không phải là sự bùng nổ. Ánh sáng chỉ được phóng to, "Kelly nói. "Và đó là những gì bạn mong đợi từ một thấu kính hấp dẫn."
Tìm kiếm vật chất tối
Phát hiện sự khuếch đại của một ngôi sao đơn lẻ, định vị ngôi sao hậu cảnh cung cấp một cơ hội duy nhất để kiểm tra bản chất của vật chất tối trong cụm sao. Vật chất tối là một vật chất vô hình tạo nên phần lớn khối lượng vũ trụ.Bằng cách khảo sát những gì đang trôi nổi xung quanh trong cụm sao hoặc thiên hà, các nhà khoa học đã có thể kiểm tra một lý thuyết cho rằng vật chất tối có thể được tạo ra chủ yếu là của một số lượng lớn các hố đen nguyên thủy hình thành trong sự ra đời của vũ trụ với khối lượng lớn hơn Mặt trời. Các kết quả của bài kiểm tra độc đáo này không ủng hộ giả thuyết đặt ra, bởi vì ánh sáng dao động từ ngôi sao nền, được theo dõi bằng kính Hubble trong 13 năm qua, có vẻ sẽ khác đi nếu có một loạt các hố đen xen vào.
Khi kính viễn vọng không gian James Webb của NASA được phóng lên, các nhà thiên văn học mong đợi sẽ tìm thấy nhiều ngôi sao khác như Icarus. Sự nhạy phi thường của Webb sẽ cho phép đo được nhiều chi tiết hơn, bao gồm cả việc những ngôi sao ở xa đang quay hay không. Các ngôi sao phóng to như vậy thậm chí có thể sẽ được tìm thấy khá phổ biến.
Theo NASA
0 Nhận xét