哈勃与韦伯联手 发现迄今为止最古老恒星 远在129亿光年之外
2025-02-18 17:14:25阅读量:6 字体:大 中 小
天文学家估计,可见宇宙中至少存在2万亿个星系,而这些星系又由数以千亿计的恒星构成。以银河系为例,它就由约4000亿颗恒星组成。在如此众多的恒星中,要观测到单个恒星并不容易,因为它们发出的光线非常微弱。然而,直到2022年,哈勃望远镜和韦伯望远镜的协同作用,天文学家们才发现了有史以来距离地球最远的单颗恒星,这颗恒星被命名为“晨星”,它是宇宙大爆炸后诞生的第一批恒星。
最初,哈勃望远镜的观测显示,这颗恒星距离我们129亿光年,考虑到宇宙大爆炸距今仅有138.2亿年,因此我们所看到的实际上是这颗恒星129亿年前的样子。当时距离大爆炸仅过去10亿年,但考虑到宇宙一直以来都在超光速膨胀,因此天文学家估计这颗恒星现在距离地球已经达到280亿光年。
近期,韦伯望远镜的观测结果显示,这颗远古恒星属于第一代恒星,尽管其表面温度仅为太阳的两倍,但亮度却超过太阳的100多万倍。然而,与星系相比,这颗恒星的亮度仍然微不足道。天文学家是如何发现它的?答案在于爱因斯坦的相对论。
爱因斯坦在提出广义相对论时,将宇宙时空和引力深度融合,同时提出了虫洞、黑洞、引力透镜和引力波等现象。其中,引力透镜现象就像是宇宙中的放大镜,它可以将背后的物体发出的光线放大,使我们能够观测到它们。
具体到这颗远古恒星,恰好在其前方有一个大质量星系团WHL0137-08,该星系团位于地球与远古恒星之间的直线上。这个星系团的质量造成了时空的扭曲,使后方远古恒星发出的光线被放大了4000倍。
考虑到这颗恒星本身亮度已经是太阳的100多万倍,引力透镜效应导致的这4000倍亮度增强,让它成为了哈勃望远镜和韦伯望远镜所能观测到的。这项发现为我们揭示了宇宙中远古恒星的存在,也让我们更深入地了解了宇宙的演化历程。
除了这颗恒星之外,韦伯望远镜还在中红外波段发现了恒星附近的星团。然而,这个远古星团的直径仅有10光年,年龄最长也仅为500万年,属于宇宙中早期的恒星产生地。它的整体形状呈现出弯曲的圆弧状,天文学家认为这可能是早期宇宙长城正在形成的证据之一。
韦伯望远镜和哈勃望远镜的合作发现,这颗远古恒星未来或许能为天文学家们完善宇宙演化模型提供帮助,甚至在恒星演化模型上引入新的元素。随着韦伯望远镜长时间曝光观测的不断进行,我们还将看到更多关于宇宙早期状态的发现。这一系列的发现将进一步拓展我们对宇宙奥秘的理解。
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