O Telescópio Espacial Hubble quebrou mais um recorde de observação: o famoso observatório encontrou a estrela "ordinária" mais distante já observada, a impressionantes 9 bilhões de anos-luz da Terra - o que significa que os cientistas da luz vêem começar a viajar pelo menos 9 bilhões de anos atrás. Em comparação, a idade do universo é de aproximadamente 13,8 bilhões de anos.
Normalmente, estrelas tão distantes são difíceis de distinguir individualmente; uma galáxia ou uma supernova (explosão estelar) é muito mais fácil de ver. Mas essa estrela em particular - classificada como uma estrela comum, significando uma estrela na principal seqüência da evolução que está fundindo hidrogênio em hélio - veio à luz graças a um raro alinhamento, relataram pesquisadores em um novo estudo. Quando uma estrela da sequência principal deixa de queimar o hidrogênio em seu núcleo, ela sai da sequência principal. Isso leva a uma variedade de resultados diferentes para as estrelas. Comumente, estrelas maiores da seqüência principal explodem em supernovas, enquanto estrelas menores colapsam em anãs brancas.
Os astrônomos encontraram a estrela, apelidada de Ícaro, através de lentes gravitacionais. Esse fenômeno refere-se a como um aglomerado de galáxias massivo ou outro objeto pode curvar a luz dos objetos atrás dele, tornando os objetos escuros muito mais brilhantes da perspectiva da Terra. [Em fotos: lentes cósmicas revelam expansão do universo]
Geralmente, esse processo de lente pode ampliar objetos em até 50 vezes, mas os astrônomos tiveram sorte aqui: a nova estrela foi ampliada mais de 2.000 vezes porque uma estrela estava passando brevemente pela linha de visão entre Hubble e Icarus, disseram os pesquisadores em um comunicado. da Universidade da Califórnia, Berkeley. Esse raro vislumbre de uma estrela distante pode fornecer uma janela para a evolução das estrelas em geral, especialmente aquelas que são extremamente luminosas, disse a equipe.
"Você pode ver galáxias individuais por aí, mas essa estrela está pelo menos 100 vezes mais distante do que a próxima estrela individual que podemos estudar, exceto as explosões de supernovas", disse o principal autor do estudo, Patrick Kelly, no comunicado. Kelly era um bolsista de pós-doutorado na Universidade da Califórnia, Berkeley, quando trabalhou na pesquisa, mas atualmente está na faculdade da Universidade de Minnesota.
Icarus, conhecido formalmente como MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), apareceu quando Kelly estava acompanhando uma supernova, chamada SN Refsdal, que ele descobriu em 2014. A supernova foi descoberta usando uma lente gravitacional na constelação de Leo; a lente foi formada por um aglomerado de galáxias conhecido como MACS J1149 + 2223.
"Pela primeira vez, estamos vendo uma estrela normal individual - não uma supernova, não uma explosão de raios gama, mas uma única estrela estável - a uma distância de nove bilhões de anos-luz", afirmou o co-autor do estudo, Alex Filippenko. , um astrônomo da UC Berkeley, disse na mesma declaração. Essas lentes são incríveis telescópios cósmicos ".
A equipe de Kelly examinou as cores provenientes da luz de Ícaro e descobriu que era uma supergigante azul. Esse tipo de estrela é mais maciça e maior que o nosso sol, brilhando centenas de milhares de vezes mais. Ainda assim, Ícaro estava tão longe que os astrônomos nunca o teriam visto sem lentes poderosas. Kelly suspeitava que a estrela fosse muito mais ampliada que a supernova - uma hipótese posteriormente confirmada pela modelagem.
"Ao modelar as lentes, eles [astrônomos] concluíram que o tremendo brilho aparente de Ícaro provavelmente foi causado por um efeito único das lentes gravitacionais", disseram os representantes da UC Berkeley no comunicado. "Enquanto uma lente estendida, como um aglomerado de galáxias, pode ampliar apenas um objeto de plano de fundo até 50 vezes, objetos menores podem ampliar muito mais.
"Uma única estrela em uma lente de primeiro plano, se precisamente alinhada com uma estrela de fundo, pode ampliar a estrela de fundo milhares de vezes", acrescentaram. "Nesse caso, uma estrela do tamanho de nosso sol passou rapidamente pela linha de visão entre a estrela distante Icarus e Hubble, aumentando seu brilho mais de 2.000 vezes".
Felizmente para os astrônomos, Ícaro está bem posicionado para mais desses alinhamentos. À medida que as estrelas no cluster MACS J1149 + 2223 se movem, o brilho de Icarus pode aumentar em até 10.000 vezes durante outros eventos de lente. Os astrônomos podem ser capazes de capturar mais desses eventos raros em geral, se procurarem o local certo, acrescentou a equipe.
"Existem alinhamentos como esse em todo o lugar, à medida que estrelas de fundo ou estrelas em galáxias com lentes se movem, oferecendo a possibilidade de estudar estrelas muito distantes que datam do universo primitivo, assim como usamos as lentes gravitacionais para estudar galáxias distantes", Filippenko disse no comunicado. "Para esse tipo de pesquisa, a natureza nos forneceu um telescópio maior do que podemos construir".
Ícaro apareceu nas imagens do Hubble tiradas entre abril de 2016 e abril de 2017. Uma segunda estrela apareceu em algumas observações que poderiam ser uma imagem espelhada de Ícaro ou ainda outra estrela sendo gravitacionalmente lente.
Os astrônomos também examinaram a matéria escura - uma substância pouco compreendida que compõe a maior parte do universo - com observações de Ícaro. Em contraste com o que algumas teorias anteriores haviam afirmado, as novas observações sugerem que a matéria escura não é composta de buracos negros primordiais dentro de aglomerados de galáxias.
O novo trabalho foi detalhado hoje (2 de abril) na revista Nature Astronomy.
