韦伯望远镜揭示了迄今为止发现的最遥远恒星埃伦德尔的颜色

探测极其遥远的恒星，或者那些在时间上最接近大爆炸的恒星，可以让我们深入了解宇宙历史的前几章。2022年，哈勃太空望远镜打破了自己的记录，发现了迄今为止最遥远的恒星。这颗绰号为埃伦德尔的恒星在宇宙最初的十亿年里发出了光。

不过，发现并确认恒星的距离仅仅是开始。这就是美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜的用武之地。韦伯对埃伦德尔的初步观测揭示了对恒星类型，甚至恒星周围星系的见解。未来对埃伦德尔及其宿主星系日出弧的韦伯光谱观测的分析也可以揭示有关亮度、温度和成分的信息。

美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜对哈勃太空望远镜在大爆炸后最初十亿年内在非常遥远的宇宙中探测到的最远恒星的观测进行了跟踪。韦伯的NIRCam(近红外相机)仪器显示这颗恒星是一颗巨大的B型恒星，其温度是太阳的两倍多，亮度大约是太阳的一百万倍。

(资料图)

研究小组将这颗恒星命名为“Earendel”，位于日出弧星系，只有通过人类技术和自然的引力透镜效应的综合力量才能被探测到。哈勃和韦伯之所以能够探测到埃伦德尔，是因为它幸运地排列在巨大星系团WHL0137-08产生的时空皱纹后面。

位于我们和埃伦德尔之间的星系团是如此巨大，以至于它扭曲了空间本身的结构，从而产生了放大效应，使天文学家能够像放大镜一样透过星系团观察。

虽然星系中的其他特征由于引力透镜效应而多次出现，但即使在韦伯的高分辨率红外成像中，埃伦德尔也仅以单个光点的形式出现。据此，天文学家确定该物体被放大了至少4,000倍，因此非常小，是迄今为止在大爆炸10亿年后观测到的最遥远的恒星。

此前最遥远恒星的记录保持者是由哈勃望远镜发现的，并在大爆炸后约40亿年进行了观测。另一个利用韦伯的研究小组最近发现了一颗被引力透镜包围的恒星，他们将其昵称为Quyllur，这是一颗在大爆炸30亿年后观测到的红巨星。

像埃伦德尔这样巨大的恒星通常都有伴星。天文学家没想到韦伯会揭示埃伦德尔的任何同伴，因为它们距离如此之近，在天空上难以区分。然而，仅根据埃伦德尔的颜色，天文学家认为他们看到了一颗更冷、更红的伴星的迹象。这种光由于宇宙的膨胀而被拉伸，其波长比哈勃仪器可以检测到的波长还要长，因此只能用韦伯望远镜检测到。

韦伯的近红外相机还显示了日出弧中的其他值得注意的细节，这是宇宙最初十亿年中迄今为止发现的放大率最高的星系。特征包括年轻的恒星形成区域和直径小至10光年的较古老的恒星团。在最大放大倍数的皱纹的两侧(直接穿过埃伦德尔)，这些特征通过引力透镜的扭曲而反映出来。

形成恒星的区域看起来很长，估计年龄不到500万年。埃伦德尔两侧较小的点是两个更古老、更成熟的星团的图像，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束缚，并且可能会持续到今天。这向我们展示了130亿年前银河系中的球状星团形成时的样子。

天文学家目前正在分析韦伯的NIRSpec(近红外光谱仪)仪器对日出弧星系和埃伦德尔的观测数据，这将为星系提供精确的成分和距离测量。

自从哈勃发现埃伦德尔以来，韦伯已经使用这种技术探测到了其他非常遥远的恒星，尽管没有像埃伦德尔那么远。这些发现为恒星物理学开辟了宇宙的新领域，并为研究早期宇宙的科学家提供了新的主题，在早期宇宙中，星系曾经是可探测到的最小的宇宙物体。

研究小组谨慎地希望，这可能是朝着最终探测第一代恒星迈出的一步，第一代恒星仅由大爆炸中产生的宇宙原始成分——氢和氦组成。