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這個(gè)遙遠(yuǎn)的恒星系統(tǒng)的正式名稱是WHL0137-LS，但是發(fā)現(xiàn)它的天文學(xué)家給它起了個(gè)綽號(hào)“Earendel”，這個(gè)詞來(lái)自古英語(yǔ)，意思是 “晨星”或“晨光”。

根據(jù)《自然》雜志上一篇描述這一發(fā)現(xiàn)的新論文的作者，我們今天看到的Earendel系統(tǒng)是在大爆炸后僅僅9億年內(nèi)開(kāi)始發(fā)光的。在這些光到達(dá)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡之前，已經(jīng)過(guò)了整整128億年，在引力的幸運(yùn)作用下，這些光被放大成了哈勃圖像傳感器上的一小塊光子斑。Earendel比太陽(yáng)和地球早82億年，比我們星球的第一批動(dòng)物早121億年。

即使按照古代恒星的標(biāo)準(zhǔn)，Earendel也是非常突出的：天文學(xué)家觀察到之前的記錄保持者，綽號(hào)Icarus，因?yàn)樗霈F(xiàn)在94億年前--比這個(gè)新記錄保持者晚了34億年。即使是已知的最古老的超新星，通常是在浩瀚的時(shí)空中最明亮和最容易被發(fā)現(xiàn)的單個(gè)天體，也比Earendel年輕。

Earendel的“家鄉(xiāng)”星系—Sunrise Arc，其名稱來(lái)自于那個(gè)使這一發(fā)現(xiàn)成為可能的引力透鏡效應(yīng)。

約翰斯·霍普金斯大學(xué)的天文學(xué)家、《自然》雜志論文的主要作者Brian Welch說(shuō)：“這個(gè)星系看起來(lái)被放大了，被拉伸成一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的新月形，這是由于前景中一個(gè)巨大的星系團(tuán)的引力透鏡效應(yīng)。”

Welch告訴The Verge，他是在研究引力透鏡本身時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)Earendel的。引力透鏡，就像放大鏡一樣，往往會(huì)使圖像變形和扭曲，并有較高和較低的放大率區(qū)域。引力透鏡的使用比較棘手。

在引力透鏡中，有一條叫做“臨界曲線”的線，那里的放大率最強(qiáng)。通過(guò)引力透鏡看到的天體會(huì)被反射到臨界曲線上，出現(xiàn)多次。從我們?cè)诘厍蛏系慕嵌瓤?，它們與曲線的線條越接近，它們就越被放大。

“我正在創(chuàng)建一個(gè)星系團(tuán)透鏡效應(yīng)的模型，目的是測(cè)量Sunrise Arc的放大率，”Welch說(shuō)?！澳Ｐ鸵恢痹陬A(yù)測(cè)，弧線上的這個(gè)亮點(diǎn)應(yīng)該有極高的放大率?！?/p>

Welch意識(shí)到，這個(gè)亮點(diǎn)是一個(gè)與臨界曲線非常接近的天體--如此之近，如此之小，甚至哈勃銳利的“眼睛”也能將其加倍的反射圖像作為一個(gè)單一的污點(diǎn)來(lái)解決。離臨界曲線如此之近，也意味著不管它是什么，在到達(dá)哈勃之前，它已經(jīng)被放大了1000到40000倍之間。不管它在哈勃看來(lái)有多小、多微弱，事實(shí)上，它要小得多--在Sunrise Arc星系的規(guī)模上是很小的。

Welch說(shuō)：“隨著我對(duì)它的深入研究，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)源頭太小了，除了一顆單獨(dú)的恒星（或雙星系統(tǒng)）外，不可能是其他任何東西。”

古老的宇宙

Welch和一個(gè)由合作者組成的大型國(guó)際團(tuán)隊(duì)花了三年半的時(shí)間，通過(guò)多次哈勃觀測(cè)研究Earendel，以確認(rèn)他們看到的是真實(shí)的東西，而不是光的瞬時(shí)效應(yīng)。

Welch說(shuō)，這種時(shí)間和努力是值得的，因?yàn)檫@些非常古老的恒星可以告訴我們關(guān)于宇宙歷史的事情。

Welch表示：“通過(guò)遙遠(yuǎn)的天體，我們看到了宇宙的過(guò)去，看到了宇宙看起來(lái)與今天非常不同的時(shí)期。我們知道星系在這個(gè)早期的時(shí)候看起來(lái)是不同的，我們也知道之前有相對(duì)較少的幾代恒星出現(xiàn)?！?/p>

恒星是我們宇宙中重元素的“工廠”，當(dāng)氫和氦等較輕的原子通過(guò)核聚變?nèi)诤显谝黄?，形成碳、氧、甚至鐵等較重的物質(zhì)時(shí)形成的。Welch說(shuō)，在我們宇宙歷史的那個(gè)早期階段，Earendel在其系統(tǒng)中可能很少有比氦氣更重的物質(zhì)。

Welch說(shuō)：“詳細(xì)研究這顆恒星為我們提供了一個(gè)新的窗口，了解這些早期的恒星是什么樣的，以及它們與附近宇宙中的恒星有何不同?！?/p>

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）于2021年12月發(fā)射，目前正在為科學(xué)運(yùn)作做準(zhǔn)備。作者在論文中寫道，它的光學(xué)系統(tǒng)比哈勃的更清晰，應(yīng)該能夠證實(shí)他們的結(jié)論，即Earendel是一個(gè)單一的恒星系統(tǒng)，而不是一個(gè)混雜在一起的恒星系統(tǒng)群。他們還希望看到Earendel是一顆單獨(dú)的恒星還是雙星系統(tǒng)，了解更多關(guān)于這顆恒星的溫度和質(zhì)量，以及其他屬性。

JWST將忙于完成一份科學(xué)愿望清單，正如The Verge之前報(bào)道的那樣，在天文學(xué)家們期待發(fā)射的這些年里，這份清單已經(jīng)變得很長(zhǎng)。這將包括研究系外行星以及古代宇宙--包括像Earandel這樣在黎明時(shí)分發(fā)光的恒星系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：引力透鏡天文學(xué)家臨界曲線