Až donedávna se zdálo, že se ve vzdálených galaxiích nedají rozeznat jednotlivé hvězdy. Splývají totiž ve světlo celých galaxií. Jenže nové technologické vylepšení to teď umožnilo a vědci díky němu odhalili rovnou čtyři desítky konkrétních hvězd.
Při pohledu do vzdáleného vesmíru se jednotlivé hvězdy ztrácejí a vidět zůstávají jen mnohem větší a jasnější objekty, jako jsou galaxie. Teď se ale astronomům podařilo použít vesmírný dalekohled Jamese Webba, aby pomocí něj pořídili snímky více než čtyřiceti jednotlivých hvězd v galaxii, která je tak vzdálená, že její světlo k Zemi putovalo od doby, kdy byl vesmír jen z poloviny starý.
Pozorování jednotlivých hvězd, které leží víc než šest miliard světelných let od Země, se v astronomii obecně považuje za nemožné. Vědci z Arizonské státní univerzity, kteří za studií stojí, to přirovnávají k pokusu najít dalekohledem ze Země jednotlivá zrnka prachu v měsíčních kráterech. Ale teď se jim to přesto podařilo, hlavně díky triku, který se označuje jako gravitační čočkování.
Pomocí dat z Webbova dalekohledu astronomové pozorovali galaxii Dračí oblouk vzdálenou téměř 6,5 miliardy světelných let od Země. V této vzdálené galaxii mezinárodní tým identifikoval mnoho jednotlivých hvězd.
Tento objev představuje rekordní úspěch, jedná se totiž o největší počet jednotlivých hvězd detekovaných ve vzdáleném vesmíru.
„Když jsme v roce 2018 předpovídali, že hvězdy v galaxiích v kosmologických vzdálenostech mohou být pomocí Webbu pozorovány jednotlivě, ani ve snu mě nenapadlo, že je Webb uvidí v tak velkém počtu,“ uvedl Rogier Windhorst z Arizonské státní univerzity, který se na výzkumu podílel. „A teď tu pozorujeme tyto hvězdy, které se objevují a mizí na snímcích pořízených s odstupem pouhého roku jako světlušky v noci. Webb nás všechny nepřestává udivovat.“
Gravitační čočka
Většina galaxií, včetně Mléčné dráhy, obsahuje desítky miliard hvězd. Astronomové mohou pozorovat hvězdy jednu vedle druhé jenom v blízkých galaxiích, jako je například galaxie v Andromedě. V galaxiích vzdálených miliardy světelných let se ale jednotlivé hvězdy už nedaří rozeznat, protože jejich světlo musí urazit miliardy světelných let, než k nám dorazí.
„Galaxie, které jsou velmi daleko, vypadají obvykle jako rozptýlená, rozmazaná skvrna,“ popisují to autoři studie. „Ale ve skutečnosti se tyto skvrny skládají z mnoha a mnoha jednotlivých hvězd. Naše dalekohledy je prostě nedokážou rozlišit.“
Nedávný pokrok v astronomii ale otevřel nové možnosti díky využití takzvané gravitační čočky. Je to přirozený efekt zvětšení způsobený silným gravitačním polem masivních objektů. Jak předpověděl Albert Einstein, gravitační čočky mohou zesílit světlo vzdálených hvězd stonásobně, nebo dokonce tisícinásobně, což umožňuje jejich detekci citlivými přístroji, jako je právě Webbův teleskop.
Gravitace totiž ohne světlo velmi podobně jako obyčejná skleněná čočka. V tomto případě vědci využili kupu galaxií Abell 370, která se jako gravitační čočka využívá často. A ta opravdu zvětšila jednotlivé hvězdy v Dračím oblouku asi stonásobně, což stačilo k tomu, aby se podařilo získat jejich individuální záběry.
První snímek jedné hvězdy ze vzdálené galaxie se přitom astronomům podařilo poprvé získat teprve vloni v prosinci. Využití stejné techniky pro pohled na čtyři desítky hvězd otevírá podle vědců úplně nové možnosti. Autoři této práce věří, že díky tomu se lidstvu otevírá pohled do míst, která mu až doposud zůstávala skrytá, a naše znalosti o kosmu se tak mohou exponenciálně zvětšit.
Doufají například, že by se jim mohlo povést najít tímto způsobem doposud neviditelné stopy po takzvané temné hmotě.
