Den er 28 milliarder lysår væk, mindst 50 gange tungere end Solen, og så har rumteleskopet Hubble fået øje på den ved lidt af et lykketræf.
Stjernen, der har fået navnet Earendel, er den fjerneste observation af en enkelt stjerne nogensinde, og den er blandt de ældste stjerner, vi har set.
\ Hvad er et lysår?
Lysår er en længdeenhed, der bruges i astronomi, hvor afstande oftest er ufatteligt store.
Et lysår er den afstand, lys tilbagelægger på et år. Det er defineret som lysets hastighed i vakuum (= 299.792.458 m/s) gange et juliansk år (= 365,25 dage à 86.400 sekunder).
Altså 9.460.730.472.580.800 meter.
Hvis afstanden til et objekt er 600 lysår, vil det tage lyset 600 år at nå os fra det objekt.
Astronomerne bag observationen, der blandt andet kommer fra Københavns Universitet og DTU, vurderer, at stjernen kun er omkring en milliard år yngre end selve universet.
Det lys, der kommer fra Earendel, blev nemlig udsendt for omkring 13 milliarder år siden.
»På det tidspunkt var den 4 milliarder lysår væk fra proto-Mælkevejen (det, der blev til vores galakse Mælkevejen, red.), men i løbet af de næsten 13 milliarder år, det tog lyset at nå os, har universet udvidet sig så meget, at Earendel nu er svimlende 28 milliarder lysår væk,« siger medforfatter Victoria Strait, postdoc ved Cosmic Dawn Center, som hører under Niels Bohr Institutet og DTU Space, i en pressemeddelelse.
Opdagelsen er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature.
Universets første stjerner
»Det er imponerende, at det er lykkedes dem at finde den, og det er heldigt,« siger professor Steen Hannestad til Videnskab.dk og påpeger, at observationen passer godt med den viden, man har om universets første stjerner.
»Det bekræfter vores antagelser om, at den første generation af stjerner blev dannet nogle 100 millioner år efter Big Bang. De har været mange gange tungere end Solen og derfor meget mere lysstærke. De har heller ikke levet så længe,« siger professoren fra Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet.
Stjerner, der er så tunge, lever i meget kort tid. Der skal produceres store mængder energi for at opretholde den såkaldte hydrostatiske ligevægt – det vil sige balancen mellem trykket fra den gas, stjernen består af, og trykket fra tyngdekraften, der vil presse stjernen sammen.
\ ‘Morgenstjernen’
Earendel betyder ‘morgenstjerne’ eller ‘stigende lys’, og navnet virker meget passende for en stjerne, der vurderes at være millioner af gange så lysstærk som Solen.
Fans af Ringenes Herre genkender måske navnet fra stjernen Eärendil, hvis lys har beskyttende kræfter.
En stjerne, der er 50 gange større end Solen, vil måske kunne producere den mængde energi i en million år. Herefter vil den falde sammen og lave en supernovaeksplosion.
Earendel er også for længst faldet sammen, men dens lys vil vi kunne observere længe endnu.
Naturfænomen gør det muligt at se stjernen
Under normale omstændigheder kan selv de kraftigste teleskoper have svært ved at finde hele galakser på så lang afstand.
At Hubble er lykkedes med at tage billeder af stjernen skyldes et helt særligt naturfænomen, der kaldes en tyngdelinse:
- En tung galaksehob ved navn WHL0137-08 har lagt sig lige midt i sigtelinjen fra Hubble til lyskilden, altså stjernen.
- Galaksehoben kommer dermed til at virke som en linse – den afbøjer, fokuserer og forstærker lyset fra stjernen.
Det er et fænomen, som Einstein beskrev i relativitetsteorien. Rummet ‘krummer’ i nærheden af et tungt objekt, og når lys passerer et tungt objekt, følger lyset det krumme rum og ændrer retning.
WHL0137-08 har tilfældigvis lagt sig på en måde, så hoben fokuserer lyset fra en enkelt stjerne mod os og forstørrer dens lys tusindvis af gange.
Det – og ni timers eksponeringstid med Hubble – giver os et kig til den ældgamle stjerne.
»Det ville ikke kunne lade sig gøre uden den her tyngdelinse-forstærkning af stjernen,« siger Steen Hannestad.
James Webb-teleskopet tager over
James Webb-teleskopet, der for nyligt er blevet opsendt, bliver rigtig brugbart til netop den her slags opdagelser, der er rigtig langt væk fra os, fortæller Steen Hannestad.
Det nye teleskop er designet til at måle ting i universets infrarøde område:
Jo længere væk en lyskilde er i universet, des større er bølgelængderne – man siger, at lyset bliver rødforskudt.
Når bølgelængderne har den størrelse, er ting ikke længere synlige for øjet, men det bliver de for James Webb-teleskopet.
Astronomerne bag opdagelsen har allerede fået tildelt observationstid med James Webb-teleskopet. De håber blandt andet at få endeligt svar på, om lyset fra Earendel virkelig kun stammer fra en enkelt stjerne.
»Webb vil endda give os mulighed for at undersøge Earendels kemiske sammensætning. Potentielt kunne Earendel være det første kendte eksempel på universets tidligste generation af stjerner,« siger Sune Toft, leder af Cosmic Dawn Center og professor ved Niels Bohr Institutet, i pressemeddelelsen.
