宇宙中最遥远的恒星

这幅来自NASA詹姆斯·韦布空间望远镜的图片显示的是一个名为WHL0137-08的巨大星系团，其中包含了宇宙最初十亿年中已知放大倍数最大的星系，黎明之弧，以及在该星系中探测到的最遥远的恒星。在这张图片中，黎明之弧以红色条纹的形式出现，就在5点钟方向的衍射峰下方。

研究团队将这颗恒星命名为埃兰迪尔（Earendel），这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129亿年才抵达地球，这意味着它在宇宙形成最初的10亿年内就发出了光芒，由于宇宙一直在膨胀，埃兰迪尔距离我们并不是简单的129亿光年，而是280亿光年。

埃兰迪尔位于黎明之弧（Sunrise Arc）星系中，只有在人类技术和大自然的共同作用下，通过一种被称为引力透镜（gravitational lensing）的效应才能被探测到。哈勃望远镜和韦布望远镜之所以能够探测到埃兰迪尔，是因为它们幸运地瞄准了一个大质量星系团WHL0137-08。这个星系团位于我们和埃兰迪尔之间，它是如此巨大，以至于扭曲了周围的空间结构本身，从而产生了放大效应，使天文学家能够像放大镜一样透过这个星系团进行观测。

由于引力透镜的作用，银河系中的其他天体会多次出现，但埃兰迪尔只是以一个光点的形式出现，即使是在韦布空间望远镜的高分辨率红外成像中也是如此。据此，天文学家计算出该天体被放大了至少4000倍，因此它实际上非常小，这是迄今为止探测到的最遥远的恒星，在宇宙大爆炸后10亿年被观测到。

此前的最遥远恒星记录的保持者由哈勃望远镜发现，在宇宙大爆炸后约40亿年观测到。利用韦布望远镜，另一支研究团队最近还发现了一颗引力透镜星，他们将其命名为奎柳尔（Quyllur），这是一颗在宇宙大爆炸30亿年后观测到的红巨星（red giant star）。

像埃兰迪尔这样的大质量恒星通常都拥有伴星。天文学家并没有预期韦布望远镜能发现埃兰迪尔的任何伴星，因为它们在视野中距离会很近，难以在天空中分辨。然而，仅仅根据埃兰迪尔的颜色，天文学家认为他们看到了存在一颗温度较冷、颜色较红伴星的迹象。由于宇宙膨胀，这道光被拉伸到了哈勃望远镜的仪器所不能探测到的波长，因此，只有韦布望远镜能够探测到。

除了埃兰迪尔，韦布望远镜的近红外相机还展现了黎明之弧中一些其他值得注意的细节。黎明之弧是迄今为止在宇宙最初的10亿年中探测到的放大率最高的星系，其中既有年轻的恒星形成区，也有直径最小只有10光年的较为年老的星团。

在贯穿埃兰迪尔的最大放大效应的两侧，这些天体被引力透镜的扭曲映出了镜像。形成恒星的区域似乎被拉长了，估计仅有不到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，天文学家估计它至少有1000万年的历史，并确定这个星团受到引力束缚，很可能一直持续到今天。这向我们展示了我们银河系中的球状星团在130亿年前形成时的样子。

天文学家们目前正在分析韦布望远镜的近红外摄谱仪（Near-Infrared Spectrograph，NIRSpec）对黎明之弧星系和埃兰迪尔的观测数据，这些数据将为黎明之弧星系提供精确的成分和距离信息。

自从哈勃望远镜发现埃兰迪尔之后，韦布望远镜又用这种技术探测到了其他非常遥远的恒星，不过都没有埃兰迪尔那么远。这些发现为恒星物理学开辟了一个新的宇宙领域，也为研究早期宇宙的科学家提供了新的课题，在早期宇宙中，星系曾经是最小的可探测宇宙天体。研究团队谨慎地希望，这可能是朝着最终探测到第一代恒星迈出的一步，这些恒星只由宇宙大爆炸中产生的原始成分，即氢和氦组成。

詹姆斯·韦布空间望远镜是世界上首屈一指的空间科学望远镜，它将解开太阳系中的谜团，超越其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源，以及地球在其中的位置。韦布是由NASA与欧洲航天局（European Space Agency，ESA）和加拿大航天局（Canadian Space Agency）的合作伙伴牵头的一项国际计划。

参考来源：https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-reveals-colors-of-earendel-most-distant-star-ever-detected