美國(guó)國(guó)家航空航天局30日說(shuō)，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡借助“引力透鏡”效應(yīng)發(fā)現(xiàn)了人類迄今觀測(cè)到的最遠(yuǎn)單顆恒星。這顆星在地球280億光年外，大幅刷新最遠(yuǎn)單顆恒星觀測(cè)紀(jì)錄。

這是1999年12月拍攝的宇航員在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡上執(zhí)行任務(wù)的照片。新華社/美聯(lián)

宇宙頭10億年內(nèi)誕生

這顆恒星編號(hào)為WHL0137-LS，誕生于宇宙大爆炸后頭10億年里，質(zhì)量是太陽(yáng)的至少50倍，亮度是太陽(yáng)的數(shù)百萬(wàn)倍。它的光線用了129億年才到達(dá)地球。

美國(guó)航天局說(shuō)，天文學(xué)家觀測(cè)到這顆恒星在宇宙大爆炸后約9億年時(shí)的樣子。那時(shí)的宇宙年齡只有現(xiàn)在的7%左右。參與發(fā)現(xiàn)這顆恒星的丹麥宇宙黎明中心天文學(xué)家維多利亞·斯特雷特告訴美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)記者，這顆恒星那時(shí)在“原始銀河系”40光年外，由于在它的光線到達(dá)地球的129億年間宇宙膨脹，這顆星現(xiàn)在在280億光年外。

關(guān)于發(fā)現(xiàn)這顆恒星的報(bào)告3月30日由英國(guó)《自然》雜志發(fā)表。報(bào)告首席作者、美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)天文學(xué)家布賴恩·韋爾奇給這顆星起了個(gè)綽號(hào)Earendel，古英語(yǔ)意為“晨星”。

韋爾奇說(shuō)，“晨星”那么早就存在，形成它的“原材料”可能不同于地球周圍的恒星，對(duì)它的研究將打開(kāi)一個(gè)窗口，幫助人類了解“一個(gè)我們不熟悉的宇宙年代”?！拔覀兒孟褚恢痹谧x一本有趣的書，不過(guò)是從第二章開(kāi)始看，現(xiàn)在我們有機(jī)會(huì)看這本書是怎么開(kāi)頭的?！?/p>

發(fā)現(xiàn)“晨星”前，“最遙遠(yuǎn)”單顆恒星紀(jì)錄屬于哈勃空間望遠(yuǎn)鏡2018年觀測(cè)到的“伊卡洛斯”。那顆恒星誕生于宇宙大爆炸后的頭40億年，它的光線“跋涉”了90億年才到達(dá)地球。

天然放大鏡助力

“晨星”雖然如此大又如此亮，但距離地球太過(guò)遙遠(yuǎn)，如果沒(méi)有位于二者之間的龐大星系團(tuán)WHL0137-08發(fā)揮“引力透鏡”效應(yīng)，空間望遠(yuǎn)鏡不可能觀測(cè)到它。

“引力透鏡”是愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種現(xiàn)象。由于時(shí)空在大質(zhì)量天體附近發(fā)生畸變，光線經(jīng)過(guò)大質(zhì)量天體附近時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲，從而放大了遙遠(yuǎn)的宇宙，這種大質(zhì)量天體起到了天然放大鏡的作用。

“晨星”似乎位于WHL0137-08星系團(tuán)引發(fā)的時(shí)空畸變的正后方或非常靠近畸變，其亮度因而被放大了至少1000倍。

韋布望遠(yuǎn)鏡接棒

天文學(xué)家預(yù)計(jì)WHL0137-08星系團(tuán)的放大作用還能持續(xù)多年，讓哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的“繼任者”、預(yù)計(jì)今年6月底前后“上崗”的詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡得以繼續(xù)觀測(cè)“晨星”。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)波長(zhǎng)范圍是115納米至2.5微米，分布在紫外到紅外波段；而韋布空間望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)波長(zhǎng)范圍是600納米至28.8微米，主要處于紅外波段。遙遠(yuǎn)的“晨星”發(fā)出的光線“長(zhǎng)途跋涉”后，會(huì)以波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線形式抵達(dá)近地空間，令韋布空間望遠(yuǎn)鏡可以對(duì)它做更清晰觀測(cè)。

天文學(xué)家打算觀測(cè)“晨星”的亮度和溫度，還想了解它的構(gòu)成，研究它是否屬于“第三星族星”。天文學(xué)家假設(shè)，宇宙誕生初期形成一批主要由原始?xì)浜秃?gòu)成的恒星，它們被稱為“第三星族星”。