星系团|迄今发现的最远恒星也许开启了研究早期宇宙的新窗口

至今为止，人类还没发现过第一代恒星，因为它们数量稀少，而且在宇宙演化早期，中性氢会吸收天体的光，导致恒星暗淡。如果第一代恒星被探测到，将为揭示星系化学和动力学演化提供重要线索。
——郑宪忠中国科学院紫金山天文台研究员
近日，美国国家航空航天局（NASA）宣布哈勃空间望远镜（以下简称哈勃）利用引力透镜效应，发现了人类迄今观测到的最遥远的单颗恒星。
这颗恒星诞生于宇宙大爆炸后的10亿年内。研究人员估计，这颗恒星的质量至少是太阳的50倍，亮度是太阳的数百万倍。由于距离地球非常遥远，它发出的光线用了129亿年才到达地球。相关研究结果发表在《自然》杂志上。
这颗恒星被命名为埃伦德尔（Earendel），在古英语单词中意为晨星或旭日之光。那么，这缕“晨光”将为人类揭示宇宙演化带来哪些新的线索？
在NASA看来，哈勃的这一新发现有望开启早期恒星形成相关研究的新篇章。
美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员、论文第一作者布赖恩·韦尔奇表示，埃伦德尔存在于很久以前，形成它的“原材料”可能不同于以往已知的恒星，这一发现有助于科学家对宇宙非常早期、恒星形成的未知时代展开研究。
利用宇宙“放大镜”发现129亿年前的星光
此次哈勃发现埃伦德尔，更像是一次偶然的邂逅。 “以哈勃的观测能力，原本无法看清那么遥远的星光。但这次哈勃能看到埃伦德尔，是因为在地球和埃伦德尔之间，有一块特殊的‘放大镜’ 。 ”中国科学院紫金山天文台研究员郑宪忠告诉科技日报采访人员，这块“放大镜”其实是一个巨大的星系团——WHL0137-08 ，正是由于WHL0137-08的引力透镜效应，埃伦德尔的光才能被敏锐的哈勃捕捉到。
引力透镜效应是爱因斯坦广义相对论中预言的一种现象，指时空在大质量天体附近会发生畸变，从而使得光线在经过大质量天体附近时发生偏折。
“当光线经过星系团时，因强大的引力而产生的空间扭曲会使光线偏折，星系团就像放大镜一样汇聚和放大了背景天体的图像，间接形成了一种‘放大镜机制’ 。 ”郑宪忠说，星系团WHL0137-08距离地球56亿光年，埃伦德尔所在星系的光在抵达星系团WHL0137-08时，被星系团扭曲成一个长长的新月形，星光被放大了数千倍。
“这类似于在阳光明媚的日子里，游泳池表面的波纹在底部形成明亮的光斑——水面的涟漪充当了透镜，将阳光聚焦到游泳池底，使池底亮斑达到最大亮度。 ”郑宪忠解释道。
而空间望远镜是通过长时间的曝光来收集宇宙中的光子，从而探测出未知天体的。在WHL0137-08的“助攻”下，这一次，哈勃捕捉到了来自埃伦德尔的光子。
这也是哈勃再一次刷新自己创下的纪录。在埃伦德尔之前，哈勃曾经在2018年发现了一颗遥远的恒星——伊卡洛斯（Icarus）。在详细甄别测算后，科学家最终确认这颗遥远恒星位于地球94亿光年外。
埃伦德尔“身世”仍是未解之谜
埃伦德尔的发现，让科学家颇感意外。布莱恩·韦尔奇说：“一开始我们几乎不相信它的存在，它比此前人类观测到的最遥远的恒星还要远得多。 ”
韦尔奇认为，埃伦德尔的出现，为人类打开了一扇研究早期宇宙的新窗口。
恒星是由大量氢和氦组成的等离子体，它们的内部不断发生核聚变反应，不断向外发出能量，产生辐射压来对抗自身引力坍缩。
为何科学家能判定哈勃接收到的光来自恒星而非星系或其他天体呢？

星系团|迄今发现的最远恒星 也许开启了研究早期宇宙的新窗口

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