Mai 26, 2022

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Earndel-Stern: Das Hubble-Weltraumteleskop sieht den am weitesten entfernten Stern aller Zeiten, 28 Milliarden Lichtjahre entfernt

Earndel-Stern: Das Hubble-Weltraumteleskop sieht den am weitesten entfernten Stern aller Zeiten, 28 Milliarden Lichtjahre entfernt

Es ist der am weitesten entfernte Stern, der bisher entdeckt wurde, 900 Millionen Jahre nach dem Urknall. Astronomen nannten den Stern Earndel, was von altenglischen Wörtern abgeleitet ist, die „Morgenstern“ oder „aufgehendes Licht“ bedeuten.

Eine detaillierte Studie der Ergebnisse, veröffentlicht am Mittwoch in der Zeitschrift Natur.

Diese Beobachtung brach den Rekord von Hubble aus dem Jahr 2018, als es die Existenz eines Sterns beobachtete, als das Universum etwa vier Milliarden Jahre alt war. Earndel ist so weit entfernt, dass Sternenlicht 12,9 Milliarden Jahre brauchte, um uns zu erreichen.

Earndels Beobachtung könnte Astronomen helfen, die frühen Jahre des Universums zu untersuchen.

Die Co-Autorin der Studie, Victoria Strait, Postdoktorandin am Cosmic Dawn Center in Kopenhagen, sagte in einer Erklärung.

„Als das Licht, das wir sehen, vom Earendel ausgestrahlt wurde, war das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt; nur 6 % seines heutigen Alters. Zu dieser Zeit war es 4 Milliarden Lichtjahre von der ursprünglichen Milchstraße entfernt, aber fast 13 Milliarden Jahre brauchte Licht, um uns zu erreichen, das Universum expandierte, so dass es jetzt erstaunliche 28 Milliarden Lichtjahre entfernt ist.“

Alle Sterne, die wir am Nachthimmel sehen, befinden sich in unserer Milchstraße. Unglaublich leistungsstarke Teleskope können nur einzelne Sterne in den nächsten Galaxien sehen. Aber entfernte Galaxien scheinen ein Nebel aus Licht zu sein, das aus den Milliarden von Sternen, die sie enthalten, durcheinandergewirbelt wird.

Aber eine von Albert Einstein vorhergesagte Gravitationslinse erlaubt einen tieferen Blick in das ferne Universum. Gravitationslinsen treten auf, wenn nähere Objekte wie eine Lupe für entfernte Objekte wirken. Die Schwerkraft verzerrt und verstärkt hauptsächlich das Licht entfernter Hintergrundgalaxien.

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Wenn Licht in der Nähe von massiven Objekten vorbeigeht, folgt es einer Kurve um dieses Objekt herum. Wenn sich dieses Objekt zwischen der Erde (oder in diesem Fall Hubble) und einer entfernten Lichtquelle befindet, kann es tatsächlich Licht ablenken und zu uns senden, indem es als Linse fungiert, um seine Intensität zu verstärken.

Ein riesiger blinkender Stern, der in der Nähe des Zentrums der Milchstraße beobachtet wurde

Viele entfernte Galaxien wurden auf diese Weise gefunden.

In diesem Fall wirkte die Ausrichtung einer riesigen Gruppe von Galaxien wie ein Vergrößerungsglas und verstärkte Earndels Licht tausendfach. Dieser Gravitationslinseneffekt schuf zusammen mit neun Stunden Beobachtungszeit auf Hubble und einem internationalen Team von Astronomen das rekordverdächtige Bild.

Dieses Bild zeigt den kleinen Bereich, in dem das Earendel so ausgerichtet ist, dass die Vergrößerung zehntausendfach erhöht wird.

„Normalerweise sehen ganze Galaxien aus diesen Entfernungen wie kleine Flecken aus, in denen das Licht von Millionen von Sternen verschmelzt“, sagte Hauptautor Brian Welch, Astronom an der Johns Hopkins University in Baltimore, in einer Erklärung. „Die Galaxie, die diesen Stern beherbergt, wurde vergrößert und durch Gravitationslinsen zu einem langen Halbmond verzerrt, den wir den Sonnenaufgangsbogen genannt haben.“

Um sicherzustellen, dass dies wirklich ein einzelner Stern ist und nicht zwei sehr nahe beieinander liegen, wird das Forschungsteam das kürzlich gestartete James-Webb-Weltraumteleskop verwenden, um Earndale zu beobachten. Webb kann auch die Temperatur und Masse eines Sterns anzeigen.

Der Co-Autor der Studie, Sune Toft, Hauptautor des Cosmic Dawn Center und Professor am Niels-Bohr-Institut in Kopenhagen, sagte in einer Erklärung. „Webb wird uns sogar erlauben, seine chemische Zusammensetzung zu messen. Earendel ist wahrscheinlich das erste bekannte Beispiel der ersten Generation von Sternen im Universum.“

Astronomen wollen mehr über die Sternentstehung erfahren, weil sie sich früh nach Beginn des Universums gebildet hat, lange bevor das Universum durch den Tod massereicher Sterne mit schweren Elementen gefüllt wurde.

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Webb kann enthüllen, ob Earendel größtenteils aus primordialem Wasserstoff und Helium besteht, was es zu einem Stern der Population III macht – Sterne, von denen angenommen wird, dass sie kurz nach dem Urknall existierten.

„Erndel gibt es schon so lange, dass es wahrscheinlich nicht die gleichen Rohstoffe hatte wie die Sterne um uns heute“, sagte Welch. „Earendels Studie wird ein Fenster in eine Ära des Universums sein, die uns nicht einmal bewusst war, die aber zu allem führte, was wir wissen. Es ist, als würden wir ein wirklich interessantes Buch lesen, aber wir beginnen mit Kapitel zwei, und jetzt haben wir die Chance zu sehen, wie alles begann.“

Das Webb-Teleskop könnte Astronomen helfen, Sterne zu finden, die weiter entfernt sind, als Hubble erkennen kann.

„Mit Webb könnten wir Sterne sehen, die weiter entfernt sind als Earendel, was unglaublich aufregend wäre“, sagte Welch. „Wir gehen so weit zurück, wie wir können. Ich würde gerne sehen, wie Webb Earndels Streckenrekord bricht.“