22 juni 2018

Hubble ontdekt verst verwijderde ster ooit waargenomen, LS1 (Icarus)

Foto waarop LS1 te zien is. Credit: NASA, ESA, and P. Kelly, University of Minnesota

Sterrenkundigen hebben gebruikmakend van de ESA/NASA Hubble ruimtetelescoop een ster ontdekt die het verste in het heelal staat ooit waargenomen. De ster, een blauwe superreus, was er al toen het heelal nog maar 4,4 miljard jaar oud was, 30% van z’n huidige leeftijd (13,8 miljard jaar). Z’n afstand is negen miljard lichtjaar (roodverschuiving z=1,5). De ster wordt Lensed Star 1 (LS1) genoemd – hij heeft inmiddels ook een bijnaam gekregen, ‘Icarus’ – en hij bevindt zich in de cluster van sterrenstelsels genaamd MACS J1149-2223. Het is feitelijk ook dankzij die cluster dat we de ster kunnen zien, want zelfs Hubble zou zo’n ster op die afstand normaal gesproken niet kunnen zien. Maar omdat de cluster precies tussen de ster en de aarde in staat werkt de cluster als een lens, die niet alleen het licht van de ster afbuigt, maar die het ook versterkt. Door de werking van die cluster is het licht van LS1 maar liefst 2000 keer versterkt en daardoor kunnen we ‘m met Hubble zien. LS1 ligt schijnbaar in MACS J1149-223, want de cluster staat met een afstand van vijf miljard lichtjaar veel dichterbij ons dan de ster.

De cluster van sterrenstelsels, MACS j1149.5+223

Op een foto gemaakt door Hubble in 2011 is LS1 niet te zien. Dat komt omdat er naast het lenseffect van de gehele cluster ook sprake is van een zogeheten gravitationele microlens. Er moet in 2016 in de cluster een object van ongeveer drie zonsmassa zwaar voor LS1 langs zijn getrokken, waardoor het beeld van LS1 nodig een extra beetje werd versterkt en de totale lichtkracht van LS1 binnen het bereik van Hubble kwam. De lenswerking van de cluster zorgt voor een versterking van 50x maar, maar door de extra lenswerking door de microlens wordt die vergroting van 2000x bereikt.

In de rode cirkel, LS1 in MACS j1149.5+223

LS1 moet volgens de spectrografische waarnemingen een ster van spectraaltype B zijn, met een oppervlaktetemperatuur tussen 11.000 en 14.000 graden en een massa van meer dan drie zonsmassa. Nee, een supernova is LS1 niet, zo blijkt uit de spectra van de ster. Wel werd eerder in MACS J1149-2223 een viervoudig gelensde supernova ontdekt, de supernova genaamds Refsdal.

Het waargenomen spectrum van LS1 vergeleken met het theoretische spectrum van een blauwe superreus.

Dankzij de waarnemingen aan LS1 komt men ook meer te weten over de donkere materie. Zo denkt men dat het onwaarschijnlijk is dat donkere materie gevormd wordt door zwarte gaten van pakweg dertig zonsmassa’s, zoals de laatste tijd wordt gesuggereerd op basis van waarnemingen aan zwaartekrachtgolven.

Je vindt hier het vakartikel over de ontdekking van LS1.

Bron: Hubble.

Laat wat van je horen

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.