哈勃望远镜探测到有史以来最远的恒星

1914年夏天，当英国著名作家约翰·罗纳德·鲁埃尔·托尔金（John Ronald R euel Tolkien）在英国姑姑的农场里写下《晚星艾伦德尔的航行》时，他从未想过 100 多年后，这创造了名字 将被指定为人类有史以来发现的最远的恒星。

美国宇航局的哈勃太空望远镜树立了一个非同寻常的新基准：探测宇宙诞生后最初十亿年内存在的恒星的光，使其成为迄今为止有史以来最遥远的单颗恒星。

与之前的单星纪录相比，这一发现比过去的单星纪录有了很大的飞跃；这是哈勃在2018年发现的。这颗恒星存在于宇宙大约 40 亿年的时候，占其当前年龄的 30％，当时天文学家称之为 “1.5 红移”。科学家之所以使用 “redshift” 一词，是因为随着宇宙的扩张，来自遥远物体的光在向我们传播时会延伸或 “移动” 到更长、更红的波长。

这颗@@ 新探测到的恒星距离太远，以至于它的光花了129亿年才到达地球，在我们看来，宇宙只有当前年龄的7％，红移为6.2。早些时候在如此远的距离内看到的最小物体是原始星系中的恒星团。

巴尔的摩约翰·霍普金斯大学的天文学家布莱恩·韦尔奇说：“起初我们几乎不相信：它比以前最遥远的红移恒星要远得多，” 描述这一发现的文章的主要作者，发表于3月30日在《自然》杂志上。这一发现是根据哈勃引力透镜再离子化研究（RELICS）计划期间收集的数据得出的，该计划由同样位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所的合著者丹·科领导。

韦尔奇说：“通常，在这些距离下，整个星系都会看到小斑点，数百万颗恒星的光线混合在一起。”“容纳这颗恒星的星系已经被引力透镜扩大和扭曲成一个长长的半月，我们称之为黎明之弧。”在详细研究了银河系之后，韦尔奇延长说，其中一个元素是他称之为 Earendel 的极度放大的恒星，在古英语中意为 “晨星”。这一发现有望开启一个尚未探索的早期恒星形成时代。

韦尔奇解释说：“Earendel 存在很久以至于它可能没有像今天我们周围的恒星那样拥有完全相同的原材料。”“学习Earendel将成为我们不认识的宇宙时代的窗口，但这导致了我们所知道的一切。就像我们在读一本非常有趣的书一样，但我们从第二章开始，现在我们将有机会看看它是如何开始的，” 韦尔奇说。

当星星对齐时

研究小组估计，Earendel 的质量至少是我们太阳的 50 倍，亮度数百万倍，可与已知的最大质量的恒星媲美。但是，如果没有位于我们和埃伦德尔之间的巨大星系群 WHL0137-08 所产生的自然增加的帮助，即使是如此明亮而巨大的恒星也无法看到如此长的距离。星系团的质量使空间结构变形，形成了强大的天然放大镜，几乎不会扭曲和放大来自其后方远处物体的光线。

由于与充当放大镜的星系群罕见地对齐，Earrendel恒星直接出现在太空结构的涟漪上，或者非常靠近它。这种波纹在光学器件中被定义为 “焦散”，可提供最大的放大倍率和亮度。这种效果类似于游泳池的起伏表面，在阳光明媚的日子里，游泳池底部会产生明亮的光线图案。表面上的涟漪就像镜头一样，将阳光聚焦到泳池底部的最大亮度。

这种苛刻性使 Earendel 恒星从其家庭银河系的总体光芒中脱颖而出。它的亮度被放大一千倍或更多。在这一点上，天文学家无法确定 Earendel 是否是双星，尽管大多数质量恒星至少有一颗较小的同伴恒星。

与 Webb 确认

天文学家预计，在未来几年里，埃伦德尔将继续大大放大。美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜将对其进行观测。韦伯对红外光的高灵敏度对于进一步了解 Earendel 是必要的，因为由于宇宙的扩张，它的光线在更长的红外波长下延伸（变为红色）。

科说：“通过韦伯，我们希望确认 Earendel 确实是一颗恒星，并测量其亮度和温度。”这将缩小对其类型及其在恒星生命周期中的阶段的研究范围。“我们还希望发现，黎明之弧缺乏后代恒星中形成的沉重元素。这表明 Earendel 是一颗稀有、巨大、缺乏金属的恒星，” Coe 说。

天文学家将非常感兴趣 Earendel 的构成，因为它是在宇宙充满了连续几代巨型恒星产生的重元素之前形成的。如果后续研究发现 Earendel 完全由原始氢气和氦气组成，那将是人口三号传奇恒星的第一个证据，这些恒星应该是大爆炸之后出生的第一批恒星。尽管概率很小，但韦尔奇承认无论如何这都很诱人。

韦尔奇说：“有了韦伯，我们可以看到比埃伦德尔更远的恒星，这将是令人难以置信的令人兴奋。”“我们会尽我们所能回去。我很乐意看到韦伯打破埃伦德尔的距离纪录。”

这一历史性发现是由美国约翰·霍普金斯大学的科学家布莱恩·韦尔奇（Brian Welch）领导的国际研究人员团队做出的，何塞·玛丽亚·迭戈（JoséMaríaDiego）也参与了这项工作。

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