12,9 miliar tahun cahaya jauhnya: Hubble menemukan bintang terjauh

Para astronom telah menemukan bintang terjauh, raksasa super-panas, super-terang yang terbentuk hampir 13 miliar tahun yang lalu pada awal kosmos.

Tapi bintang biru bercahaya ini sudah lama berlalu, begitu besar sehingga hampir pasti meledak menjadi beberapa juta tahun setelah muncul. Kematiannya yang cepat membuatnya semakin luar biasa bahwa tim internasional melihatnya dengan pengamatan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble. Dibutuhkan ribuan tahun untuk cahaya yang dipancarkan dari bintang-bintang jauh untuk mencapai kita.

“Kami melihat bintang seperti itu sekitar 12,8 miliar tahun yang lalu, yang menempatkannya sekitar 900 juta tahun setelah Big Bang,” kata astronom Brian Welch, seorang mahasiswa doktoral di Universitas Johns Hopkins dan penulis utama studi tersebut. jurnal Alam.

“Kami benar-benar hanya beruntung.”

Dia menjulukinya Earendel, nama Inggris Kuno yang berarti bintang pagi atau cahaya yang terbit – “nama yang cocok untuk sebuah bintang yang telah kita amati pada waktu yang sering disebut sebagai ‘Fajar Kosmik'”.

Pemegang rekor sebelumnya, Icarus, juga bintang super raksasa biru yang ditemukan oleh Hubble, terbentuk 9,4 miliar tahun yang lalu. Itu lebih dari 4 miliar tahun setelah Big Bang.

Gambar ini diperoleh dari Badan Antariksa Eropa pada 30 Maret 2022, menunjukkan bintang berjuluk Earendel (panah) yang ditangkap oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA/ESA, membuat rekor baru dengan mendeteksi cahaya bintang yang ada dalam miliaran tahun pertama. setelah Big Bang, bintang individu paling jauh yang pernah terlihat. (NASA, ESA, B. Welch - JHU, D. Coe - STScI, A. Pagan - STScI melalui AP) — Gambar ini diperoleh dari Badan Antariksa Eropa pada 30 Maret 2022, menunjukkan bintang berjuluk Earendel (panah) yang ditangkap oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA/ESA, membuat rekor baru dengan mendeteksi cahaya bintang yang ada dalam miliaran tahun pertama. setelah Big Bang, bintang individu paling jauh yang pernah terlihat. (NASA, ESA, B. Welch – JHU, D. Coe – STScI, A. Pagan – STScI melalui AP)

Dalam kedua kasus tersebut, para astronom menggunakan teknik yang dikenal sebagai lensa gravitasi untuk memperbesar cahaya bintang yang sangat kecil. Gravitasi dari gugusan galaksi yang lebih dekat dengan kita – di latar depan – berfungsi sebagai lensa untuk memperbesar objek yang lebih kecil di latar belakang. Jika bukan karena itu, Icarus dan Earendel tidak akan terlihat mengingat jarak mereka yang sangat jauh.

Sementara Hubble telah memata-matai galaksi sejauh 300 juta hingga 400 juta tahun dari Big Bang yang membentuk alam semesta, masing-masing bintangnya tidak mungkin untuk dipilih.

“Biasanya mereka semua dihaluskan bersama-sama … Tapi di sini, alam telah memberi kita satu bintang ini – sangat, sangat diperbesar, diperbesar oleh faktor ribuan – sehingga kita bisa mempelajarinya,” kata astrofisikawan NASA Jane Rigby, yang mengambil bagian dalam studi. “Ini benar-benar hadiah dari alam semesta.”

Vinicius Placco dari NOIRlab National Science Foundation di Tucson, Arizona, menggambarkan temuan itu sebagai “pekerjaan luar biasa.” Dia tidak terlibat dalam penelitian.

Placco mengatakan berdasarkan data Hubble, Earendel mungkin termasuk di antara bintang generasi pertama yang lahir setelah Big Bang. Pengamatan di masa depan oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb yang baru diluncurkan harus memberikan lebih banyak detail, katanya, dan “memberi kita potongan lain dari teka-teki kosmik ini yang merupakan evolusi alam semesta kita.”

Data saat ini menunjukkan Earendel lebih dari 50 kali ukuran matahari kita dan diperkirakan 1 juta kali lebih terang, melebihi ukuran Icarus. Galaksi rumah Earendel yang kecil dan belum matang tidak tampak seperti galaksi spiral cantik yang difoto di tempat lain oleh Hubble, menurut Welch, melainkan “semacam objek yang tampak canggung dan menggumpal.” Tidak seperti Earendel, katanya, galaksi ini mungkin bertahan, meski dalam bentuk yang berbeda setelah bergabung dengan galaksi lain.

“Ini seperti potret kecil di masa lalu,” kata Rigby.

Earendel mungkin adalah bintang yang menonjol dalam sistem bintang dua, atau biner, atau bahkan sistem bintang tiga atau empat, kata Welch. Ada sedikit kemungkinan itu bisa menjadi lubang hitam, meskipun pengamatan yang dikumpulkan pada tahun 2016 dan 2019 menunjukkan sebaliknya, katanya.

Terlepas dari perusahaannya, bintang itu hanya bertahan beberapa juta tahun sebelum meledak sebagai supernova yang tidak teramati seperti kebanyakan, kata Welch. Supernova paling jauh yang dilihat oleh para astronom hingga saat ini terjadi pada 12 miliar tahun yang lalu.

Teleskop Webb – 100 kali lebih kuat dari Hubble – akan membantu memperjelas seberapa besar dan panas bintang itu sebenarnya, dan mengungkapkan lebih banyak tentang galaksi induknya.

Dengan mempelajari bintang, Rigby berkata: “Kami benar-benar memahami dari mana kami berasal karena kami terdiri dari beberapa debu bintang itu.”