p Graças a um raro alinhamento cósmico, astrônomos capturaram a estrela normal mais distante já observada, cerca de 9 bilhões de anos-luz da Terra. p Enquanto os astrônomos rotineiramente estudam galáxias muito mais distantes, eles são visíveis apenas porque brilham com o brilho de bilhões de estrelas. E uma supernova, muitas vezes mais brilhante do que a galáxia em que se encontra, também pode ser visível em todo o universo.

p Além de uma distância de cerca de 100 milhões de anos-luz, Contudo, as estrelas nessas galáxias são impossíveis de distinguir individualmente.

p Mas um fenômeno chamado lente gravitacional - a curvatura da luz por aglomerados de galáxias massivas na linha de visão - pode ampliar o universo distante e escurecer, objetos distantes visíveis. Tipicamente, lente amplia galáxias em até 50 vezes, mas neste caso, a estrela foi ampliada em mais de 2, 000 vezes. Foi descoberto em imagens do Telescópio Espacial Hubble da NASA tiradas no final de abril de 2016 e recentemente em abril de 2017.

p "Você pode ver galáxias individuais lá fora, mas esta estrela está pelo menos 100 vezes mais distante do que a próxima estrela individual que podemos estudar, exceto para explosões de supernova, "disse o ex-bolsista de pós-doutorado da UC Berkeley, Patrick Kelly, agora no corpo docente da Universidade de Minnesota, Cidades gêmeas. Kelly é a primeira autora de um artigo sobre a descoberta que apareceu online esta semana antes da publicação no jornal Astronomia da Natureza .

p A descoberta da estrela, que os astrônomos muitas vezes chamam de Ícaro, em vez de seu nome formal, MACS J1149 Lensed Star 1 (LS1), dá início a uma nova técnica para os astrônomos estudarem estrelas individuais em galáxias formadas durante os primeiros dias do universo. Essas observações podem fornecer uma visão rara de como as estrelas evoluem, especialmente os mais luminosos.

p "Pela primeira vez, estamos vendo uma estrela normal individual - não uma supernova, não uma explosão de raios gama, mas uma única estrela estável - a uma distância de nove bilhões de anos-luz, "disse Alex Filippenko, um professor de astronomia na UC Berkeley e um dos muitos co-autores do relatório. "Essas lentes são telescópios cósmicos incríveis."

p A equipe de astronomia também usou Ícaro para testar e rejeitar uma teoria da matéria escura - que consiste em numerosos buracos negros primordiais à espreita dentro de aglomerados de galáxias - e para sondar a composição da matéria normal e da matéria escura no aglomerado de galáxias.

p Anel de Einstein

p Kelly notou a estrela enquanto monitorava uma supernova que ele havia descoberto em 2014 enquanto usava o Hubble para espiar através de uma lente gravitacional na constelação de Leo. Essa supernova, apelidado de SN Refsdal em homenagem ao falecido astrofísico norueguês Sjur Refsdal, um pioneiro nos estudos de lentes gravitacionais, foi dividido em quatro imagens pela lente, um enorme aglomerado de galáxias chamado MACS J1149 + 2223, localizado a cerca de 5 bilhões de anos-luz da Terra.

p Suspeitando que Icarus pudesse ser mais ampliado do que SN Refsdal, Kelly e sua equipe analisaram as cores da luz proveniente dela e descobriram que era uma única estrela, uma supergigante azul. Esta estrela do tipo B é muito maior, mais massivo, mais quente e possivelmente centenas de milhares de vezes intrinsecamente mais brilhante que o nosso Sol, embora ainda muito longe para ver sem a amplificação das lentes gravitacionais.

p Modelando a lente, eles concluíram que o tremendo brilho aparente de Ícaro foi provavelmente causado por um efeito único de lentes gravitacionais. Embora uma lente estendida, como um aglomerado de galáxias, só pode ampliar um objeto de fundo até 50 vezes, objetos menores podem aumentar muito mais. Uma única estrela em uma lente de primeiro plano, se alinhado precisamente com uma estrela de fundo, pode ampliar a estrela de fundo milhares de vezes. Nesse caso, uma estrela do tamanho do nosso sol passou brevemente diretamente pela linha de visão entre a estrela distante Ícaro e o Hubble, aumentando seu brilho em mais de 2, 000 vezes.

p Na verdade, se o alinhamento fosse perfeito, aquela única estrela dentro do aglomerado transformou a luz da estrela distante em um "anel de Einstein":um halo de luz criado quando a luz da estrela distante se curva em todos os lados da estrela com lente. O anel é muito pequeno para discernir desta distância, mas o efeito tornou a estrela facilmente visível ao aumentar seu brilho aparente.

p Kelly viu uma segunda estrela na imagem do Hubble, que poderia ser uma imagem espelhada de Ícaro, ou uma estrela diferente tendo lentes gravitacionais.

p "Existem alinhamentos como este em todo o lugar conforme as estrelas de fundo ou estrelas em galáxias em lente se movem, oferecendo a possibilidade de estudar estrelas muito distantes que datam do universo primordial, assim como temos usado lentes gravitacionais para estudar galáxias distantes, "Filippenko disse." Para este tipo de pesquisa, a natureza nos forneceu um telescópio maior do que podemos construir! "

p Quanto a Icarus, os astrônomos prevêem que será ampliado muitas vezes ao longo da próxima década, à medida que as estrelas do aglomerado se movem, talvez aumentando seu brilho em até 10, 000 vezes.