Pri proučevanju študija najbolj oddaljenih predmetov v vesolju se astronomi pogosto zanašajo na tehniko, imenovano Gravitacijsko lečenje. Ta tehnika temelji na načelih Einsteinove teorije splošne relativnosti in se zanaša na veliko porazdelitev materije (na primer v galaksiji ali zvezdi), da poveča luč, ki prihaja iz oddaljenega predmeta, in tako postane svetlejša in večja.
Ta tehnika je omogočila preučevanje posameznih zvezd v oddaljenih galaksijah. V nedavni raziskavi je mednarodna ekipa astronomov uporabila grozdasti grozd za proučevanje najbolj oddaljene posamezne zvezde, kar jih je bilo kdajkoli videti v vesolju. Čeprav običajno ne opazujemo, je prisotnost grozdja v ospredju omogočila skupini, da preuči zvezdo, da bi preizkusila teorijo o temni snovi.
Študija, ki opisuje njihovo raziskovanje, se je nedavno pojavila v znanstveni reviji Naravna astronomija pod naslovom "Ekstremna povečava posamezne zvezde pri rdečem premikanju 1,5 z lečo galaksijskega grozda". Študijo je vodil Patrick L. Kelly, docent Univerze v Minnesoti, vključevali pa so člane Observatorija Las Cumbres, Nacionalnega optičnega astronomskega observatorija, Harvard-Smithsonian Centra za astrofiziko (CfA), Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) ter več univerz in raziskovalnih ustanov.
Profesor Kelly in njegovi sodelavci so zaradi svoje študije kot lečo uporabili grozdasti grozd, znan kot MACS J1149 + 2223. Ta galaksična grozd se nahaja približno 5 milijard svetlobnih let od Zemlje, sedi med Osončjem in galaksijo, ki vsebuje Icarusa. Z združitvijo Hubblove ločljivosti in občutljivosti z močjo te gravitacijske leče je ekipa lahko videla in preučila Icarusa, modrega velikana.
Ikar, imenovan po grški mitološki figurici, ki je letela preblizu Sonca, ima precej zanimivo zgodovino. Na razdalji približno 9 milijard svetlobnih let od Zemlje se nam zdi zvezda tako kot takrat, ko je bilo vesolje komaj 4,4 milijarde let. Aprila 2016 se je zvezda zaradi gravitacijskega ojačanja zvezde v MACS J1149 + 2223 začasno posvetlila za 2 000-krat večjo normalno svetilnost.
Kot je v nedavnem sporočilu za javnost UCLA pojasnil profesor Kelly, je to začasno omogočilo Icarusu, da je prvič viden astronomom:
"Tu lahko vidite posamezne galaksije, vendar je ta zvezda vsaj 100-krat dlje od naslednje zvezde, ki jo lahko preučujemo, razen eksplozij supernove."
Kelly in ekipa astronomov sta ga uporabljala Hubble in MACS J1149 + 2223 za povečevanje in spremljanje supernove v oddaljeni spiralni galaksiji v času, ko so nedaleč stran opazili novo točko svetlobe. Glede na položaj novega vira so ugotovili, da bi moral biti veliko bolj povečan kot supernova. Še več, prejšnje študije te galaksije niso pokazale vira svetlobe, kar bi kazalo, da je bila dana v najem.
Kot je navedel Tommaso Treu, profesor fizike in astronomije na UCLA College in soavtor študije:
"Zvezda je tako kompaktna, da deluje kot luknja in zagotavlja zelo oster žarek svetlobe. Žarek sije skozi osrednji del galaksij, ki deluje kot povečevalno steklo v kozmičnem okolju ... Najti več takšnih dogodkov je zelo pomembno za napredek pri našem razumevanju temeljne sestave vesolja.
V tem primeru je zvezda svetloba nudila edinstveno priložnost za preizkus teorije o nevidni masi (aka. Temna snov), ki prežema vesolje. V bistvu je ekipa uporabila natančen svetlobni vir, ki ga je zagotavljala zvezda v ozadju, za preizkušanje vpletajočega se galaksija in preverjanje, ali vsebuje ogromno prvotnih črnih lukenj, ki veljajo za potencialnega kandidata za temno snov.
Verjame se, da so te črne luknje nastale med rojstvom Vesolja in so množice več desetkrat večje od Sonca. Vendar pa so rezultati tega testa pokazali, da so svetlobna nihanja od zvezde v ozadju, ki jih je spremljala Hubble trinajst let oporekati tej teoriji. Če bi temno snov resnično sestavljali drobne črne luknje, bi svetloba, ki prihaja iz Icarusa, izgledala precej drugače.
Ker je bil odkrit leta 2016 z metodo gravitacijske leče, je Icarus astronomom omogočil nov način opazovanja in preučevanja posameznih zvezd v oddaljenih galaksijah. Pri tem lahko astronomi redko in podrobno pogledajo posamezne zvezde v zgodnjem vesolju in vidijo, kako so se sčasoma razvijale (in ne samo galaksije in grozdi).
Ko James Webb vesoljski teleskop (JWST) bo uveden leta 2020, astronomi pričakujejo, da bodo dobili še boljši pogled in izvedeli toliko več o tem skrivnostnem obdobju v kozmični zgodovini.
