近日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）宣布哈勃空間望遠(yuǎn)鏡（以下簡(jiǎn)稱哈勃）利用引力透鏡效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了人類迄今觀測(cè)到的最遙遠(yuǎn)的單顆恒星。這顆恒星被命名為埃倫德?tīng)枺‥arendel），在古英語(yǔ)單詞中意為晨星或旭日之光。那么，這縷“晨光”將為人類揭示宇宙演化帶來(lái)哪些新的線索？記者采訪了中科院紫金山天文臺(tái)專家。

美國(guó)國(guó)家航天局于2022年3月30日發(fā)布的這張照片顯示，NASA哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了史上最遙遠(yuǎn)的單顆恒星Earendel? 來(lái)源 視覺(jué)中國(guó)

最遙遠(yuǎn)的恒星有多遠(yuǎn)

發(fā)出的光線用129億年才到達(dá)地球

這顆恒星誕生于宇宙大爆炸后的10億年內(nèi)。研究人員估計(jì)，這顆恒星的質(zhì)量至少是太陽(yáng)的50倍，亮度是太陽(yáng)的數(shù)百萬(wàn)倍。由于距離地球非常遙遠(yuǎn)，它發(fā)出的光線用了129億年才到達(dá)地球，這是人類迄今為止最遙遠(yuǎn)的恒星。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上。

之所以能探測(cè)到如此遙遠(yuǎn)的恒星，要?dú)w功于宇宙中存在一種被稱為“引力透鏡”效應(yīng)。什么是引力透鏡效應(yīng)呢？這是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中預(yù)言的一種現(xiàn)象，指時(shí)空在大質(zhì)量天體附近會(huì)發(fā)生畸變，從而使得光線在經(jīng)過(guò)大質(zhì)量天體附近時(shí)發(fā)生偏折。

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員鄭憲忠告訴記者，這次哈勃能看到埃倫德?tīng)枺且驗(yàn)樵诘厍蚝桶惖聽(tīng)栔g，有一塊特殊的“放大鏡”這塊“放大鏡”其實(shí)是一個(gè)巨大的星系團(tuán)——WHL0137-08，正是由于WHL0137-08的引力透鏡效應(yīng)，埃倫德?tīng)柕墓獠拍鼙幻翡J的哈勃捕捉到。

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡 來(lái)源 視覺(jué)中國(guó)

這種類似于日常生活中使用凸透鏡來(lái)聚集太陽(yáng)光所發(fā)生的效應(yīng)。我們無(wú)法向太空發(fā)射更多的巨型玻璃透鏡，但幸運(yùn)的是，浩瀚宇宙為我們提供了另一種更強(qiáng)大的方法。“當(dāng)光線經(jīng)過(guò)星系團(tuán)時(shí)，因強(qiáng)大的引力而產(chǎn)生的空間扭曲會(huì)使光線偏折，星系團(tuán)就像放大鏡一樣匯聚和放大了背景天體的圖像，間接形成了一種‘放大鏡機(jī)制’?！编崙椫艺f(shuō)，星系團(tuán)WHL0137-08距離地球56億光年，埃倫德?tīng)査谛窍档墓庠诘诌_(dá)星系團(tuán)WHL0137-08時(shí)，被星系團(tuán)扭曲成一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的新月形，星光被放大了數(shù)千倍。

空間望遠(yuǎn)鏡是通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的曝光來(lái)收集宇宙中的光子，從而探測(cè)出未知天體的。在星系團(tuán)的“助攻”下，這一次，哈勃捕捉到了來(lái)自埃倫德?tīng)柕墓庾印?/p>

“身世之謎”仍待揭開(kāi)

可能是“初代恒星”，藏著宇宙起源的秘密

關(guān)于埃倫德?tīng)柕脑敿?xì)“身世”，至今仍有許多未解之謎，例如它具體的質(zhì)量、亮度、溫度和類型等，但是它讓科學(xué)家看到了捕捉第一代恒星蹤跡的希望。

埃倫德?tīng)栒Q生于宇宙的“嬰兒時(shí)期”。美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)研究人員、論文第一作者布賴恩·韋爾奇表示，埃倫德?tīng)柎嬖谟诤芫靡郧?，形成它的“原材料”可能不同于以往已知的恒星。這屢“晨光”為科學(xué)家研究早期宇宙提供了一個(gè)非常難得的窗口和機(jī)會(huì)。

“現(xiàn)有的理論模型認(rèn)為，宇宙大爆炸后，熾熱的輻射漸漸平息下來(lái)，宇宙溫度慢慢下降，經(jīng)歷一個(gè)黑暗時(shí)期，中性氫開(kāi)始在一些宇宙物質(zhì)密度較高的地方聚集，當(dāng)其質(zhì)量、壓力增大到一定程度時(shí)，發(fā)生核聚變，形成了第一代恒星?！编崙椫医忉?，第一代恒星誕生于距今約137億年前，基本由氫和氦元素組成，還有極少數(shù)的鋰等，金屬豐度接近零。它們的誕生意味著宇宙再電離時(shí)期的開(kāi)始。而埃倫德?tīng)栒Q生于宇宙再電離結(jié)束時(shí)期，它是否攜帶著第一代恒星的“出生證明”，值得探尋。

鄭憲忠告訴記者，至今為止，人類還沒(méi)發(fā)現(xiàn)過(guò)第一代恒星，因?yàn)樗鼈償?shù)量稀少，而且在宇宙演化早期，中性氫會(huì)吸收天體的光，導(dǎo)致恒星暗淡。如果第一代恒星被探測(cè)到，將為揭示星系化學(xué)和動(dòng)力學(xué)演化提供重要線索?！傲私馓祗w是如何誕生的，對(duì)于探尋生命的起源、理解文明的意義或許也會(huì)提供一些借鑒?！编崙椫艺f(shuō)。

通訊員 周團(tuán)輝 揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞?dòng)浾?于丹丹

校對(duì) 王菲