Cea mai îndepărtată stea s-ar putea să nu fie o stea

Cea mai îndepărtată „stea” descoperită vreodată ar putea să fi fost clasificată greșit. În loc să fie un singur astru, obiectul — poreclit Earendel, după cuvântul vechi-englezesc pentru „steaua dimineții” — ar putea fi, de fapt, un roi stelar, adică un grup de stele formate din același nor de gaz și praf și unite prin gravitație, sugerează o nouă cercetare.

Descoperit în 2022 de telescopul spațial Hubble, Earendel părea să fie o stea apărută la doar 900 de milioane de ani după Big Bang, când universul avea doar 7% din vârsta sa actuală.

Acum, într-un studiu publicat pe 31 iulie în revista The Astrophysical Journal, astronomii au folosit telescopul James Webb (JWST) pentru a privi din nou către Earendel. Ipoteza lor: obiectul ar putea să nu fie o stea solitară sau un sistem binar, așa cum se credea, ci un mic roi stelar compact. Analizele au arătat că semnătura spectrală a lui Earendel seamănă cu cea a roiurilor globulare — tipuri de roiuri stelare întâlnite în universul local.

„Ce e liniștitor la acest studiu e faptul că, dacă Earendel este într-adevăr un roi stelar, nu ar fi deloc o surpriză. Rezultatele arată că Earendel se potrivește cu modul în care credem că arătau roiurile globulare din primul miliard de ani ai universului”, a explicat Massimo Pascale, doctorand în astronomie la Universitatea California, Berkeley, și autor principal al cercetării.

Un obiect antic

Earendel se află în galaxia Sunrise Arc, la 12,9 miliarde de ani-lumină depărtare, și a fost descoperit prin fenomenul de lentilă gravitațională, prezis de teoria relativității generale a lui Einstein. Un uriaș roi de galaxii, aflat între Pământ și Earendel, deformează țesătura spațiu-timpului și am amplifică lumina care trece prin el, făcând vizibil ceea ce altfel ar fi prea slab pentru a fi detectat. Se estimează că Earendel apare de peste 4.000 de ori mai mare din cauza acestei „lupe” cosmice.

Acest efect de mărire este extrem de puternic în anumite regiuni speciale, iar dacă o stea sau o galaxie se află exact lângă una dintre aceste zone, imaginea ei poate fi amplificată de sute sau chiar mii de ori. Earendel se găsește chiar lângă un astfel de punct, ceea ce explică de ce putem să-l vedem, în ciuda distanței uriașe. O astfel de aliniere perfectă este, însă, incredibil de rară — iar asta i-a făcut pe astronomi să ia în calcul și alte explicații.

De la stea fierbinte la roi de stele

După descoperirea din 2022, cercetătorii au folosit instrumentul NIRCam al JWST pentru a analiza luminozitatea și dimensiunea obiectului. Concluzia: Earendel ar putea fi o stea gigantică, de două ori mai fierbinte decât Soarele și de aproape un milion de ori mai strălucitoare. În culoarea luminii detectate exista și un indiciu că ar putea exista o stea companion, mai rece.

„După câteva lucrări recente care au arătat că Earendel ar putea fi mult mai mare decât se credea, am fost convins că merită explorat scenariul unui roi stelar”, a spus Pascale.

Folosind date spectroscopice obținute cu instrumentul NIRSpec al JWST, echipa a studiat vârsta și conținutul de metale al lui Earendel. Rezultatul: spectrul seamănă mai degrabă cu lumina combinată a mai multor stele decât cu cea a uneia singure.

Brian Welch, cercetător la Universitatea din Maryland și NASA Goddard Space Flight Center, care a condus echipa descoperitoare în 2022 dar nu a participat la noul studiu, este însă prudent: „La rezoluția spectrală a NIRSpec, spectrul unei stele luminate prin lentilă gravitațională și al unui roi stelar pot fi foarte asemănătoare. De aceea e important să analizăm toate datele disponibile înainte de a trage concluzii.”

Misterul rămâne

Studiul actual s-a concentrat doar pe ipoteza „roiului stelar” și nu a comparat-o cu alte scenarii posibile, precum o singură stea sau un sistem multiplu.

Atât Pascale, cât și Welch sunt de acord că cheia rezolvării misterului este monitorizarea efectelor de microlentică — o variantă a lentilei gravitaționale, în care un obiect aflat în trecere distorsionează temporar imaginea unui obiect mai îndepărtat. Aceste fluctuații de luminozitate sunt mult mai evidente la obiecte mici, cum ar fi stelele sau planetele, decât la roiuri stelare întregi.

„Va fi fascinant să vedem ce pot dezvălui viitoarele programe ale JWST pentru a demistifica natura lui Earendel”, a spus Pascale.

Stea sau roi stelar? Pentru moment, Earendel rămâne un mister cosmic la 12,9 miliarde de ani-lumină distanță — un far al începuturilor universului, care continuă să le pună astronomilor mai multe întrebări decât răspunsuri.

[sursa]