2022年,哈勃空间望远镜打破了⾃⼰的记录,发现了迄今为⽌最遥远的恒星。天⽂学家给这颗恒星起了个绰号,叫作埃兰迪尔(Earendel)。它是个极具诗意的名字,源⾃古英语,意思是“晨星”或“升起的光”。埃兰迪尔发出的光经历了129亿年才抵达我们的视线,这意味着这颗恒星在宇宙形成的第⼀个10亿年内就发出了光芒。由于宇宙⼀直在膨胀,所以这颗恒星距离我们并不是简单的129亿光年,⽽是280亿光年!
然⽽,发现并确认这颗恒星的距离仅仅是个开始。现在,⻙布空间望远镜对埃兰迪尔的初步观测显示,这颗恒星是⼀颗巨⼤的B型星,温度是太阳的两倍多,亮度是太阳的100万倍左右。
那么,天⽂学家是如何发现如此遥远的星系呢?凝视夜空,你所看到的所有恒星都位于银河系内。通常情况下,即使是使⽤最强⼤的望远镜,也只能分辨出邻近星系中的单个恒星。然⽽,⼀种被称为“引⼒透镜”的奇妙⾃然现象,可以帮助天⽂学家寻找那些⾮常遥远的恒星。
如果⼀个⼤质量物体恰好位于我们和⼀个遥远的背景光源之间,那么这个物体可能会像透镜⼀样,将光线偏转并聚焦,从⽽放⼤这个光源。
通过这种⽅法,经常会发现被放⼤了数倍的星系。哈勃空间望远镜和⻙布空间望远镜之所以能探测到埃兰迪尔,正是运⽤了引⼒透镜效应。它们幸运地瞄准了⼀个⼤质量星系团WHL0137-08。这个位于地球和埃兰迪尔之间的星系团扭曲了周围的空间结构,产⽣⼀种放⼤效应,使天⽂学家能够像透过⼀个放⼤镜那样透过这个星系团进⾏观测。
埃兰迪尔所在的星系被称为“黎明之弧”。虽然星系中的其他特征会因为引⼒透镜效应⽽多次出现,但埃兰迪尔只是以⼀个光点的形式出现,即使在⻙布空间望远镜的⾼分辨率红外成像中也是如此。天⽂学家计算出,埃兰迪尔被放⼤了⾄少4000倍。
除了埃兰迪尔,⻙布空间望远镜的近红外相机还揭示了黎明之弧的⼀些其他值得关注的细节,⽐如年轻的恒星形成区,以及年⽼的、直径⼩⾄10光年的星团。
恒星形成区看起来很细⻓,估计不到500万年的历史。埃兰迪尔两侧的⼩点,是⼀个更古⽼、更成熟的星团的两个图像。这个星团估计⾄少有1000万年的历史,天⽂学家确定这个星团受到引⼒的束缚,很可能⼀直持续到今天。这向我们展示了银河系中的球状星团在130亿年前形成时的样⼦。
⻙布空间望远镜在未来对埃兰迪尔及黎明之弧星系进⾏的光谱观测分析,也将可以揭示有关亮度、温度和成分的信息。⾃从哈勃空间望远镜发现埃兰迪尔,⻙布空间望远镜也⽤这种技术发现了其他⾮常遥远的恒星。发现这些这些极其遥远的恒星,或者那些在时间上距接近宇宙⼤爆炸的恒星,⽆疑是令⼈兴奋的。因为这将有助于我们更好地谱写宇宙历史的最初篇章。⽽天⽂学家也默默地期盼着,终有⼀天,他们能够发现宇宙中第⼀代恒星。