Il telescopio spaziale Hubble ha infranto l'ennesimo record di osservazione: il famoso osservatorio ha trovato la stella "ordinaria" più distante mai osservata, a una stupefacente 9 miliardi di anni luce dalla Terra - il che significa che gli scienziati della luce vedono iniziare a viaggiare almeno 9 miliardi di anni fa. In confronto, l'età dell'universo è di circa 13,8 miliardi di anni.
Normalmente, le stelle così lontane sono troppo difficili da distinguere individualmente; una galassia o una supernova (esplosione di stelle) è molto più facile da vedere. Ma questa particolare stella - classificata come una stella ordinaria, che significa una stella sulla sequenza principale dell'evoluzione che sta fondendo l'idrogeno in elio - è venuta alla luce grazie a un raro allineamento, i ricercatori hanno riferito in un nuovo studio. Quando una stella della sequenza principale cessa di bruciare l'idrogeno nel suo nucleo, lascia la sequenza principale. Ciò porta a una serie di risultati diversi per le stelle. Comunemente, le stelle più grandi della sequenza principale esplodono in supernova, mentre le stelle più piccole collassano in nane bianche.
Gli astronomi hanno trovato la stella, che è soprannominata Icaro, attraverso la lente gravitazionale. Questo fenomeno si riferisce a come un massiccio ammasso di galassie o altri oggetti possano piegare la luce dagli oggetti dietro di esso, rendendo gli oggetti fiochi molto più luminosi dalla prospettiva della Terra. [In foto: le lenti cosmiche rivelano l'espansione dell'universo]
Di solito, questo processo di lente può ingrandire gli oggetti fino a 50 volte, ma gli astronomi sono stati fortunati qui: la nuova stella è stata ingrandita più di 2.000 volte perché una stella stava passando brevemente attraverso la linea di vista tra Hubble e Icaro, hanno detto i ricercatori in un comunicato dell'Università della California, Berkeley. Questo raro assaggio di una stella lontana potrebbe fornire una finestra su come si evolvono le stelle in generale, in particolare quelle estremamente luminose, ha detto il team.
"Puoi vedere singole galassie là fuori, ma questa stella è almeno 100 volte più lontana della prossima stella individuale che possiamo studiare, tranne che per le esplosioni di supernova", ha affermato l'autore dello studio principale Patrick Kelly. Kelly era uno studioso post dottorato all'Università della California, Berkeley, quando lavorava alla ricerca, ma è attualmente alla facoltà dell'Università del Minnesota.
Icaro, noto più formalmente come MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), si presentò mentre Kelly stava seguendo una supernova, chiamata SN Refsdal, che scoprì nel 2014. La supernova fu scoperta usando una lente gravitazionale nella costellazione del Leone; l'obiettivo era formato da un ammasso di galassie noto come MACS J1149 + 2223.
"Per la prima volta in assoluto, vediamo una stella normale individuale - non una supernova, non un lampo di raggi gamma, ma un'unica stella stabile - a una distanza di nove miliardi di anni luce", ha scritto il co-autore Alex Filippenko , un astronomo della UC Berkeley, ha affermato nella stessa dichiarazione. Questi obiettivi sono straordinari telescopi cosmici ".
Il team di Kelly ha esaminato i colori provenienti dalla luce di Icaro e ha scoperto che era un supergigante blu. Questo tipo di stella è più massiccio e più grande del nostro sole, splendendo fino a centinaia di migliaia di volte più luminoso. Tuttavia, Icaro era così lontano che gli astronomi non l'avrebbero mai individuato senza potenti lenti. Kelly sospettava che la stella fosse molto più ingrandita della supernova - un'ipotesi successivamente confermata dalla modellazione.
"Modellando l'obiettivo, [gli astronomi] hanno concluso che il tremendo apparente schiarimento di Icaro è stato probabilmente causato da un effetto unico di lente gravitazionale", hanno affermato i rappresentanti di UC Berkeley nella dichiarazione. "Mentre una lente estesa, come un ammasso di galassie, può ingrandire solo un oggetto di sfondo fino a 50 volte, gli oggetti più piccoli possono ingrandire molto di più.
"Una singola stella in una lente di primo piano, se allineata con precisione a una stella di sfondo, può ingrandire la stella di sfondo migliaia di volte", hanno aggiunto. "In questo caso, una stella delle dimensioni del nostro sole è passata brevemente direttamente attraverso la linea di vista tra la lontana stella Icaro e Hubble, aumentando la sua luminosità più di 2.000 volte."
Fortunatamente per gli astronomi, Icaro è ben posizionato per più di questi allineamenti. Mentre le stelle nel cluster MACS J1149 + 2223 si muovono, la luminosità di Icaro potrebbe essere aumentata fino a 10.000 volte durante altri eventi di riflessione. Gli astronomi potrebbero essere in grado di catturare più di questi rari eventi in generale se guardano nel posto giusto, ha aggiunto il team.
"Esistono allineamenti come questo ovunque mentre le stelle di sfondo o le stelle nelle galassie con lente si muovono intorno, offrendo la possibilità di studiare stelle molto lontane risalenti all'universo primordiale, proprio come abbiamo usato la lente gravitazionale per studiare galassie distanti", Filippenko detto nella dichiarazione. "Per questo tipo di ricerca, la natura ci ha fornito un telescopio più grande di quanto possiamo costruire".
Icaro è apparso nelle immagini di Hubble scattate tra aprile 2016 e aprile 2017. In alcune osservazioni è apparsa una seconda stella che potrebbe essere un'immagine speculare di Icaro o ancora un'altra stella con lente gravitazionale.
Gli astronomi hanno anche sondato la materia oscura - una sostanza poco compresa che costituisce la maggior parte dell'universo - con osservazioni di Icaro. Contrariamente a quanto affermato da alcune teorie precedenti, le nuove osservazioni suggeriscono che la materia oscura non è costituita da buchi neri primordiali all'interno di ammassi di galassie.
Il nuovo lavoro è stato dettagliato oggi (2 aprile) sulla rivista Nature Astronomy.
