Hubble телескопы ең қашық жұлдызды анықтады
Үлкен дүмпуден небәрі 900 млн жылдан кейін өмір сүрген галактикадан табылған көне Эарандил жұлдызы бізге ерте кездегі ғаламды тануға жол ашатын терезе болғалы тұр. Ірі жұлдыздар шоғырының тартылыс күшін ұлғайтқыш шыны ретінде пайдалана отырып, Hubble ғарыш телескопы біз білетін жұлдыздардың ең ежелгісін анықтады.
Hubble ғарыш телескопын қолданған астрономдар өздері анықтаған сонау алыс галактикадағы жалғыз жұлдызды бұрын-соңды көзге шалынған ең қашық әрі ең ескі жұлдызға балайды.
«Шынында, бұл – біз бұрын-соңды көрген ең қашық дара жұлдыз, – дейді Nature журналында жарияланған мақала авторларының бірі, NASA қызметкері Джейн Ригби. – Ол бізге ерте кездегі ғаламда ірі жұлдыздың қандай болғанын зерттеуге тамаша мүмкіндік сыйлайды».
Ғалымдар бұл жұлдызға Эарандил деген атау берді, әлгі сөз көне ағылшын тілінде «таң жұлдызы» немесе «таң жарығы» деген мағынаны білдірсе керек. Ол үлкен дүмпуден кейінгі небәрі 900 млн жыл ішінде өмір сүрген. Бұған дейін рекордсмен саналып келген Икарус жұлдызы шамамен үлкен дүмпуден 4,3 млрд жыл кейін өмір сүріпті. Демек Эарандилдің өмір сүрген уақыты ежелгі ғаламның түнек дәуірінен шығып, алғашқы галактикалардың дами бастаған шағына тұспа-тұс келеді.
Ғалымдардың есептеуінше, Эарандил Күнге қарағанда кемінде 50 есе үлкен, бірақ бұл дара жұлдыз емес, қос жұлдыз болып шығуы да мүмкін. Алдағы уақытта NASA-ның James Webb ғарыш телескопы арқылы әрі қарайғы зерттеу оның шын мәнінде жұлдыз немесе мүлдем басқа объект екенін ажыратуға көмектесуі керек.
«Бұл – расында таңғалдырарлық интерпретация, мен оның ақиқат болып шыққанын қалар едім, – дейді зерттеу командасы мүшелерінің қатарына кірмейтін Амхерсттегі Массачусетс университетінің астрономы Кэтрин Уитекер ағынан жарылып. – Мұндай дүниелер жайлы тереңірек білгіміз келеді және алдағы зерттеулердің қандай нәтиже берерін тағатсыздана күтемін».
Ұлғайтқыш ғарыш шынысы
Қашықтағы ғаламды зерттеу өткен шаққа саяхат жасағанмен бірдей. Жарыққа ғарышты жарып өту үшін қажетті уақыт себебінен ғалымдар ең қашықтағы жұлдыздар мен галактикаларды олардың миллиондаған немесе миллиардтаған жыл бұрынғы қалпында көреді, біздің телескоптардың «назарына» ілігетіні – әлгі объектілердің сол шақта бөлген жарығы. Телескоптардың әлдеқайда жетілген түрлерін жасаудан бөлек, ғалымдар кеңістік пен уақыттың ең терең қалтарыстарын зерттеудің өзге де тамаша тәсілдерін ойлап тауып жатыр.
Осы зерттеу барысында ерте кездегі ғаламға үңілу үшін астрономдар Hubble телескопын галактикалардың WHL0137-08 атты ірі шоғырына бағыттаған. Мұндай шоғырлардың ірілігі сонша, олардың тартылыс күші айналадағы жарықты бұрмалап, кейде құбылыс фонындағы объектілерді үлкейтіп те жібереді, оның бұл әрекеті «гравитациялық линзалау» деп аталады.
Соңғы он жылда Реионизациялық линзалаудың кластерлік зерттеуі барысында ғалымдар осындай 41 ғарыш линзасын ғаламдағы алғашқы жарық енді ғана пайда бола бастаған шақта өмір сүрген объектілерді ұлғайту үшін пайдаланды. Сөйтіп осы тәсілдің арқасында олар қашықтағы жұлдыздарды, галактикаларды, суперноваларды, сондай-ақ квазар атты шектен тыс жарық объектілерді анықтады.
Галактикаларды осылай көргенде, жарық белгілі бір доғамен бұрмаланады. Қазіргі таңда Күншығыс доғасы деп аталатын осындай ұлғайтылған галактикалардың бірінде Эарендил жұлдызы бар.
«Жұлдыз өмір сүрген галактика тартылыс күшінің арқасында жарты ай пішініндегі ұзын әрі жіңішке доға түрінде линзаланды, – дейді зерттеудің жетекші авторы, Мэрилендтегі Джон Хопкинс университетінің ғалымы Брайан Уэлч. – Бұл линзалық доға – біздің осындай үлкен қашықтықта, яғни ғаламның алғашқы миллиард жылында көрген ең ұзын линзалық доға».
Доға бойындағы жұлдыз
Астрономдар Күншығыс доғасын зерттеу қызық боларын білгенімен, онда қандай құпиялар бар екенін білмеді. Бұл галактиканың ішінде не жасырынып жатқанын білу PhD студенті Уэлчке жүктелді. Уэлч пен оның әріптестері зерттеу нәтижелерін талдау барысында доғаның бір бөлігі шектен тыс ұлғайып кеткенін және онда жалғыз жұлдыздың бұлыңғыр суреті барын байқады.
Уэлч пен оның әріптестері объектінің мың есе үлкейтілгенін, демек оның бізге белгілі ең шағын жұлдыздар шоғырынан әлдеқайда кішірек екенін анықтады. Алайда қосымша есептеулердің нәтижесі Эарендилдің Күн массасынан кемінде 50 есе үлкен екенін, сондықтан оны үлкен жұлдыз деп санауға болатынын көрсетті.
«Ол Күннен миллион (тіпті ондаған миллион да болуы мүмкін) есе жарық, сондықтан оны алып деуге келеді. Бірақ қаншалықты алапат алып екен? – дейді Ригби. – Біз мұның нендей жұлдыз екенін білмейміз».
Эарендил өмір сүрген ғалам қазіргіден қатты өзгешеленеді. Ғаламды ең әуелде қап-қара түнек басып тұрған. Онда жұлдыздар да, галактикалар да жоқ еді, бары – біртіндеп суып келе жатқан сутек газы ғана еді. Шамамен жарты миллиард жылдан кейін жарық қосылады. Алғашқы жұлдыздар осы газдан пайда болып, өзара шоғырланады да, галактикаларды түзеді, ал қара құрдымдар осы құбылыстардың ортасында қалыптасады. Ғарыштың түнек басқан дәуірі осымен тәмамдалады.
Бастапқыда жұлдыз жарығына қалың тұман арасынан өту оңай болмай, көбіне кері шағылысып, жан-жаққа таралып кететін. Ақыр аяғында әлгі тұман сейіледі, бұл кезең реионизация дәуірі ретінде белгілі. «Бұл кезде қысқа уақыт өмір сүріп, кенеттен сөніп қалған жұлдыздардан бөлінген ультракүлгін сәулеленудің арқасында көзді байлар тұман сейіліп, жұлдыз жарығының ғарышта емін-еркін тарауына мүмкіндік туды», – дейді Ригби.
Ғалымдардың пікірінше, мұндай өзгерісті Эарендилге ұқсауы мүмкін ірі жұлдыздардың бұрынырақтағы буыны тудырған.
NASA-ның жаңа ғарыш обсерваториясы – James Webb ғарыш телескопы арқылы Эарендилді әрі қарайғы бақылау ғалымдарға оның температурасы мен жарықтығын жақсырақ өлшеуге көмектеседі. Астрономдар сондай-ақ осы жұлдыз бен галактикаға тән химиялық элементтер тізімін де жасай алады. Егер Эарендил жұлдыз емес, жарық газ бен тозаң дискісімен қоршалған қара құрдым болып шықса, James Webb ғарыш телескопы оны да анықтауға мүмкіндік береді.
Бірақ Уэлч пен оның әріптестері өздерінің бастапқы тұжырымдары ақиқат болып шығарына үмітті. Ригбидің айтуынша, Күншығыс доғасы бойындағы алып аспан денесі ғарыш тарихының осыншама ерте дәуіріндегі жұлдызды зерттеудің керемет мүмкіндігі болып тұр.
«Біз ең қашық жұлдызды әдейілеп іздеген жоқпыз, оған кездейсоқ жолықтық, – дейді Уэлч. – Эарендилге дейін небәрі бірнеше жұлдыз буыны өмір сүрген болуы мүмкін. Эарендил біздің қазіргі ғаламда көріп жүрген жұлдыздардан бөлекше болуы да кәдік, сондықтан оны егжей-тегжейлі зерттеу шынымен де аса қызық жұмыс болғалы тұр».
ФОТО: NASA
АВТОРЫ: НАДИЯ ДРЕЙК