Hvězda na opačné straně Vesmíru

Nejvzdálenější pozorovatelná hvězda je opravdu daleko. Jejímu světlu trvalo 12,9 miliardy let, než k nám dorazilo. Vzhledem k tom, že během té doby Vesmír podstatně narostl, je od nás nyní 28 miliard světelných let daleko. Jak je vůbec možné, že o ni víme? Na takovou vzdálenost obrovské galaxie vypadají jako flíčky nebo tečky bez jakékoli struktury. Měli jsme obrovské štěstí. Světlo tak vzdálené hvězdy bychom normálně vůbec nezaregistrovali. Avšak po cestě k nám letělo kolem gravitační čočky tvořené klastrem galaxií WHL0137–08, který ho mnohotisíckrát zesílil. Možná až 40.000 krát. Tak se stalo, že dalekohled Hubbleova teleskopu zachytil slabý svit hvězdy Earendel z opačného konce Vesmíru. Earendel znamená staroanglicky Jitřenka a vznikl asi 900 milionů let po velkém třesku. Leží v souhvězdí Velryby (Cetus) na nebeském rovníku.

Gravitační čočka způsobila, že Earendel vidíme na horní fotografii jako světlejší bod uprostřed slabého oblouku, © NASA/ESA/Brian Welch (JHU)/Dan Coe (STScI)/Alyssa Pagan (STScI).

Nejvzdálenější pozorovatelná hvězda má rudý posuv 6,2

Kosmologický rudý posuv je prodlužování vlnových délek pozorovaného světla vlivem rozpínání Vesmíru. Energie světla klesá a jeho vlnová délka se posunuje k červené části spektra, proto rudý posuv (angl. redshift). Rudý posuv z je definován z = (λ − λ0)/λ0, kde λ0 je vlnová délka světla v okamžiku vyzáření, λ je vlnová délka v okamžiku pozorování. Vlnovou délku λ0 vyzářila hvězda Earendel před 12,9 miliardami světelných let, vlnovou délku λ zaznamenal nedávno Hubbleův teleskop. Během celého letu vlnová délka pozorovaného světla narostla 7,2 krát. Není to překlep, hodnota vyplývá z řešení výše uvedené rovnice definující rudý posuv. Když za z dosadíte 6,2, dostanete, že λ/λ0 = 7,2. Dosavadní nejvzdálenější pozorovatelná hvězda, kterou zaznamenal Hubbleův teleskop roku 2018, má rudý posuv 1,5 a vznikla asi 4 miliardy let po Velkém třesku.

Earendel je okno do neznámé éry vesmíru

Nově objevená hvězda možná patří k vůbec první generaci hvězd Vesmíru a mohla by poskytnout cenné informace o jejich složení. Význam objevu hodnotí první autor publikace Brian Welch z Johns Hopkins University v americkém Baltimore: „Earendel existuje tak dlouho, že nevznikl ze stejných surovin jako současné hvězdy kolem nás. Studium Earendelu bude oknem do éry vesmíru, kterou neznáme, ale která vedla ke všemu, co známe. Je to, jako bychom četli opravdu zajímavou knihu, ale začali jsme druhou kapitolou a teď budeme mít možnost vidět, jak to všechno začalo.“

Welch, B., Coe, D., Diego, J.M. et al. A highly magnified star at redshift 6.2. Nature 603, 815–818 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04449-y