Как определили возраст вселенной: Вычисляем возраст Вселенной в R / Хабр |

Содержание

Возраст Вселенной

Для того, чтобы пройти этот путь, Вселенной понадобилось немало времени. Смотреть в полном размере.

Возраст Вселенной по современным оценкам составляет 13,7 ± 0,2 млрд лет. Этим понятием называют временной отрезок от момента начала расширения Вселенной и до сегодняшнего дня. Определить данное значение можно большим множеством способов, которые мы рассмотрим далее.

Содержание:

1 Первые предположения
2 Определение возраста Земли
3 Тепло белых карликов
4 Старые звездные скопления
5 Хаббловское время
6 Микроволновое излучение

Первые предположения

Представляя Землю центром мира, ученые древности заранее ставили себя в тупик

Вопросом о возрасте мироздания философы задавались еще в античность. Греки и вавилоняне утверждали о вечности мира, индуисты же в 150-м году до н.э. определили точную цифру — 1 млрд. 972 млн. 949 тыс. 091 год, и среди своих современников оказались ближе всех к истине. В XVII веке английский теолог Джон Лайтфут глубоко проанализировав библейские тексты, заявил, что сотворение мира выпало на 3929 год до н.э.

Однако, известные ученые того времени, а именно немецкий астроном Иоганн Кеплер и английский физик Исаак Ньютон, опираясь не только на Библию, но и на астрономические наблюдения, все же недалеко ушли от теологов и представили 3993 и 3988 годы до н.э.

Определение возраста Земли

Принцип радиоизотопного датирования по углероду. Так определяют возраст ископаемых останков живых существ на Земле.

С середины XVIII века люди начали направленно изучать возраст Земли. Согласно известным физическим моделям ученый из Франции Жорж-Луи Леклерк де Бюффон оценил время, которое потребовалось бы для понижения температуры Земли с момента ее образования до той, которую имеет она сегодня (от 75 до 168 тыс. лет). Как утверждает физическая модель Земли, изначально она представлялась раскаленным шаром. В 1895-м году инженер из Ирландии — Джон Перри пересчитал эту цифру и получил 2–3 млрд лет. В 1896-м году Антуан Беккерель открыл радиоактивность, а спустя 9 лет британский физик Эрнест Резерфорд предложил метод оценки возраста земных пород при помощи радиоактивного распада.

Идея заключалась в том, чтобы определить, какая часть радиоактивного изотопа успела распасться, используя известные периоды полураспада, вычислить возраст образца. Основы радиоизотопного датирования разработал американский радиохимик Бертрам Болтвуд. При помощи данного метода в 1920-х годах было выявлено, что возраст некоторых минералов около 2-х миллиардов лет! Очевидно, возраст Земли не может превышать возраст самого мироздания, поэтому это открытие подвигло ученых найти действенный метод подсчета возраста Вселенной.

Сегодня считается, что с момента зарождения Земли как планеты прошло 4,54 ± 0,05 млрд лет.

Тепло белых карликов

Как нам известно, белые карлики, конечный этап жизни большинства звезд, очень долго остывают. Определив основные характеристики такой звезды, можно рассчитать ее изначальную температуру, а также скорость, с которой она остывает. На основе этих данных уже относительно просто высчитывается возраст рассматриваемого белого карлика. Совершивший множество значительных открытий, телескоп «Хаббл» в 2002-м и 2007-м годах обнаружил самых холодных белых карликов. Возраст этих светил оказался 11,5-12 млрд лет. Если прибавить к этим значениям от полумиллиарда до миллиарда лет (возраст звезд, образовавших этих белых карликов), то получится минимальное значение возраста Вселенной.

Белый карлик в представлении художника

Максимальный возможный возраст определяется отсутствием менее разогретых белых карликов и составляет 15 млрд лет. Так как если бы мироздание было старше, то ученым удалось бы обнаружить хотя бы несколько настолько древних объектов.

Старые звездные скопления

Млечный Путь насчитывает более 160-ти так называемых шарообразных звездных скоплений, число звезд в которых может колебаться от тысяч до миллионов. При этом все эти светила, связаны гравитационной силой, и вероятнее всего образовались из одного газового облака. Отсюда следует, что большая часть звезд таких скоплений зародилась практически в одно время. В силу своего строения и размеров каждая звезда пошла своим эволюционным путем, а некоторые уже находятся на стадии того же белого карлика. Высчитывая возраст каждой астрономической единицы рассматриваемого скопления, можно с большой точностью определить возраст самого шарообразного скопления.

При помощи того же телескопа «Хаббл» астрономы смогли проанализировать возраст 41 шарообразного звездного скопления Млечного Пути. В результате было выявлено, что все скопления нашей галактики не младше 10 млрд лет, а наиболее старое (M4) имеет возраст 12,7 ± 0,7 миллиардов лет. Поэтому, учитывая некоторое время до формирования звезд, нижней границей возраста Вселенной стало число 13 млрд лет.

Старейшее звездное скопление Млечного пути — Мессье 4 (M4)

Хаббловское время

Но вопросом о возрасте мироздания занимался не только телескоп, названый в честь ученого, но и сам ученый, американский астроном Эдвин Хаббл. Ему удалось вывести свою известную формулу v = H*D, где v – скорость расширения Вселенной, D – расстояние от наблюдаемой галактики до наблюдателя, а H – постоянная Хаббла, которая обратно пропорциональна времени. О существовании постоянной Хаббла, как величины, определяющей зависимость между расстоянием до объекта и скоростью его удаления, впервые предположил священник астроном из Бельгии — Жорж Леметр. Согласно его идее, мир произошел из одного, условно говоря, атома, а после — стал расширяться. Позже, эта теория шутливо была названа «Большим Взрывом», но в дальнейшем этот термин прочно закрепился в космологии.

Э.П. Хаббл со снимком галактики Андромеда в руках

Спустя некоторое время, в 1929 году Э. Хаббл получил более точное значение упомянутой постоянной. Очевидно, что возраст мироздания напрямую зависит от постоянной Хаббла. Изначально, используя имеющуюся модель Вселенной, ученые рассчитали, что величину, обратно пропорциональную постоянной Хаббла нужно умножить на 2/3. Однако в таком случае искомая величина составляет около 1,2 млрд лет, число, близкое к тому, что предложили индуисты еще в 150-м году до н.э. Впрочем, к концу XX-го века уже были получены астрономические данные, которые говорили о возрасте 13-15 млрд лет.

Как выяснилось, причиной неправильной оценки стали неверные представления о расширении Вселенной. Только в 1999-м году две группы астрономов смогли доказать, что последние 5-6 млрд лет расширение космического пространства ускоряется, а не замедляется, как считалось ранее. По современным подсчетам этим методом ученые вывели значение 13,798 ± 0,037 лет.

Микроволновое излучение

Карта распределения реликтового излучения. Смотреть в полном размере.

30 июня 2001 года NASA запустила в космос аппарат под названием Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WNAP), задача которого изучать реликтовое излучение. При помощи результатов его наблюдений была построена новая карта (с разрешением в 35 раз больше, нежели предыдущая) распределения реликтового, микроволнового излучения. Анализируя эту карту, помимо насыщенной полосы в центре, излучаемой Млечным Путем, можно заметить распределение реликтового излучения за его пределами. Явно видимые неоднородности формируют пятнистую структуру, причем неравномерную. Подробное изучение этой структуры дает возможность точно оценить время, которое понадобилось для ее образования, вследствие Большого Взрыва. Оно составляет 13,7 ± 0,2 млрд лет.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 16828

Запись опубликована: 08.01.2016
Автор: Владимир Соловьев

Интересно знать: как ученые определяют возраст всего

Познание окружающего мира невозможно без понимания возраста исторических древностей и того, как долго существует сам мир – наша Вселенная. Ученые создали множество способов для определения возраста археологических находок и установления дат исторических событий.

Археологические находки

Когда речь идет о возрасте археологических находок, то, конечно, все вспоминают радиоуглеродный метод. Это, пожалуй, самый известный, хотя и не единственный, метод датирования древностей. Известный в том числе благодаря постоянной критике, которой он подвергается. Так что это за метод, для чего и как он используется?

Для начала нужно сказать, что этот метод применяется, за очень редким исключением, только для датировки предметов и материалов биологического происхождения. То есть возраста всего, что некогда было живым. Более того, речь идет о датировке именно момента гибели биологического объекта. К примеру, человека, обнаруженного под завалами жилища, разрушенного землетрясением, или дерева, срубленного для того, чтобы построить корабль. В первом случае это позволяет определить примерное время землетрясения (если оно не было известно из других источников), во втором – примерную дату постройки корабля. Так, например, датировали извержение вулкана на острове Санторин, одного из ключевых событий древней истории, возможной причины апокалипсиса бронзового века. Для анализа ученые взяли найденную при раскопках вулканического грунта ветвь оливкового дерева.

Почему имеет значение именно момент гибели организма? Соединения углерода, как известно, составляют основу жизни на нашей планете. Живые организмы получают его в первую очередь из атмосферы. С гибелью углеродный обмен с атмосферой прекращается. Но углерод на нашей планете, хоть и занимает одну клетку таблицы Менделеева, однако бывает разный. На Земле встречаются три изотопа углерода, два стабильных – 12C и 13C и один радиоактивный, подверженный распаду, – 14C. Пока организм жив, соотношение стабильных и радиоактивных изотопов в нем то же, что и в атмосфере. Как только углеродный обмен прекращается, количество нестабильного изотопа 14C (радиоуглерода) за счет распада начинает снижаться и соотношение меняется. Примерно через 5700 лет количество радиоуглерода снижается вдвое, этот процесс называется периодом полураспада.

Радиоуглерод рождается в верхних слоях атмосферы из азота, в азот же потом и превращается в процессе радиоактивного распада

Метод радиоуглеродного датирования разработал Уиллард Либби. Первоначально он предположил, что соотношение изотопов углерода в атмосфере во времени и пространстве не меняется, а соотношение изотопов в живых организмах соответствует соотношению в атмосфере. Если так, то измерив это соотношение в имеющемся археологическом образце, мы можем определить, когда оно соответствовало атмосферному. Либо получить так называемый «бесконечный возраст», если радиоуглерода в образце нет.

Метод не позволяет заглянуть далеко в прошлое. Его теоретическая глубина – 70 000 лет (13 периодов полураспада). Примерно за это время нестабильный углерод полностью распадется. Но практический предел – 50 000–60 000 лет. Больше нельзя, не позволяет точность оборудования. Измерить возраст «Ледяного человека» им можно, а вот заглянуть в историю планеты до появления человека и определить, например, возраст останков динозавров уже нельзя. Кроме того, радиоуглеродный метод – один из самых критикуемых. Споры вокруг Туринской плащаницы и разбор методики установления возраста реликвии лишь одна из иллюстраций несовершенства данного метода. Чего только стоит аргумент о загрязнении образцов изотопом углерода уже после прекращения углеродного обмена с атмосферой. Не всегда есть уверенность, что взятый для анализа предмет полностью очищен от углерода, привнесенного уже после, например бактериями и микроорганизмами, поселившимися на предмете.

Стоит заметить, что после начала применения метода выяснилось, что соотношение изотопов в атмосфере со временем менялось. Поэтому ученым понадобилось создать так называемую калибровочную шкалу, на которой отмечено по годам изменение содержания радиоуглерода в атмосфере. Для этого были взяты объекты, датировка которых известна. На помощь ученым пришла дендрохронология – наука, основанная на исследовании годичных колец древесины.

Вначале мы упомянули о том, что есть редкие случаи, когда данный метод распространяется на предметы небиологического происхождения. Характерный пример – древние постройки, в строительном растворе которых применялась негашеная известь CaO. При соединении с водой и углекислым газом, содержащимся в атмосфере, известь превращалась в карбонат кальция CaCO3. Углеродный обмен с атмосферой в этом случае прекращался с момента затвердевания строительного раствора. Таким способом можно определить возраст многих древних построек.

Останки динозавров и древних растений

Теперь поговорим о динозаврах. Как известно, эрой динозавров был сравнительно небольшой (конечно, по меркам геологической истории Земли) отрезок времени, который продлился 186 млн лет. Мезозойская эра, так она обозначена на геохронологической шкале нашей планеты, началась примерно 252 млн лет назад и закончилась 66 млн лет назад. При этом ученые уверенно разделили ее на три периода: триасовый, юрский и меловой. И для каждого определили своих динозавров. Но как? Ведь радиоуглеродный метод для таких сроков не применим. В большинстве случаев возраст останков динозавров, других древних существ, а также древних растений определяют по тому, в породах какого периода они обнаружены. Если останки динозавра были найдены в породах верхнего триаса, а это 237–201 млн лет назад, значит, в это время динозавр и жил. Теперь встает вопрос, как определить возраст этих пород?

Останки динозавра в древней породе

Мы уже говорили, что радиоуглеродный метод можно использовать не только для определения возраста объектов, имеющих биологическое происхождение. Но изотоп углерода имеет слишком малый период полураспада, и при определении возраста тех же геологических пород он не применим. Этот метод, хоть и является самым известным, всего лишь один из методов радиоизотопного датирования. В природе есть и другие изотопы, чьи периоды полураспада более длительны и известны. И минералы, которые могут быть использованы для определения возраста, например циркон.

Для определения возраста методом уран-свинцового датирования это очень удобный минерал. Точкой отсчета для определения возраста будет момент кристаллизации циркона, аналогично моменту гибели биологического объекта при радиоуглеродном методе. Кристаллы циркона обычно радиоактивны, так как содержат в себе примеси радиоактивных элементов и прежде всего изотопы урана. К слову, радиоуглеродный метод можно было бы назвать и углерод-азотным методом, так как продуктом распада изотопа углерода является азот. Вот только какие из находящихся в образце атомов азота образовались в результате распада, а какие там были изначально, ученые определить не могут. Поэтому, в отличие от других радиоизотопных методов, здесь так важно знать изменение концентрации радиоуглерода в атмосфере планеты.

Кристалл циркона

В случае с уран-свинцовым методом продуктом распада является изотоп, который интересен тем, что его в образце ранее быть не могло или его первоначальная концентрация изначально известна. Ученые оценивают время распада двух изотопов урана, распад которых завершается образованием двух различных изотопов свинца. То есть определяется соотношение концентрации исходных изотопов и дочерних продуктов. Радиоизотопные методы применяются учеными к изверженным породам и показывают время, которое прошло с момента отвердения.

Земля и другие небесные тела

Для определения возраста геологических пород применяют и другие методы: калий-аргоновый, аргон-аргоновый, свинец-свинцовый. Благодаря последнему удалось определить время формирования планет Солнечной системы и, соответственно, возраст нашей планеты, так как считается, что все планеты в системе сформировались практически одновременно. В 1953 году американский геохимик Клер Паттерсон измерил соотношение изотопов свинца в образцах метеорита, упавшего около 20–40 тыс. лет на территории, занимаемой сейчас штатом Аризона. Результатом оказалось уточнение оценки возраста Земли до 4,550 млрд лет. Анализ земных пород тоже дает цифры подобного порядка. Так, обнаруженные на берегах Гудзонова залива в Канаде камни имеют возраст 4,28 млрд лет. А расположенные также в Канаде серые гнейсы (горные породы, по химическому составу близкие гранитам и глинистым сланцам), долгое время удерживавшие лидерство по возрасту, имели оценку от 3,92 до 4,03 млрд лет. Этот метод применим ко всему, до чего мы можем «дотянутся» в Солнечной системе. Анализ образцов лунных камней, привезенных на Землю, показал, что их возраст равен 4,47 млрд лет.

А вот со звездами все совсем по-другому. Они от нас далеко. Достать кусочек звезды, чтобы измерить ее возраст, нереально. Но, тем не менее, ученые знают (или уверены), что, к примеру, ближайшая к нам звезда Проксима Центавра всего лишь немного старше нашего Солнца: ей 4,85 млрд лет, Солнцу – 4,57 млрд лет. А вот бриллиант ночного неба Сириус совсем подросток: ему примерно 230 млн. лет. Полярной звезде и того меньше: 70–80 млн. лет. Условно говоря, Сириус зажегся на небе в начале эпохи динозавров, а Полярная звезда уже в конце. Так откуда ученым известен возраст звезд?

Мы не можем получить от далеких звезд ничего, кроме их света. Но и это уже немало. Фактически это тот кусочек звезды, который позволяет определить ее химический состав. Знание того, из чего состоит звезда, и необходимо для определения ее возраста. В течение своей жизни звезды эволюционируют, проходя все этапы от протозвезд до белых карликов. В результате происходящих в звезде термоядерных реакций состав элементов в ней постоянно меняется.

Сразу после рождения звезда попадает на так называемую главную последовательность. Звезды главной последовательности (к ним относится и наше Солнце) состоят в основном из водорода и гелия. В процессе термоядерных реакций выгорания водорода в ядре звезды растет содержание гелия. Стадия горения водорода – самый продолжительный период в жизни звезды. В этой стадии звезда находится около 90% отведенного ей времени. Скорость же прохождения стадий зависит от массы звезды: чем она больше, тем быстрее звезда сжимается и быстрее «сгорает». На главной последовательности звезда находится до тех пор, пока происходит выгорание водорода в ее ядре. Длительность остальных стадий, на которых выгорают более тяжелые элементы, менее 10 %. Таким образом, чем старше звезда, находящаяся на главной последовательности, тем больше в ней гелия и меньше водорода.

Еще пару сотен лет назад казалось, что узнать состав звезд мы никогда не сможем. Но открытие спектрального анализа в середине 19 века дало в руки ученым мощный инструмент исследования далеких объектов. Вот только сначала Исаак Ньютон в начале 18 века с помощью призмы разложил белый свет на отдельные компоненты различной цветности – солнечный спектр. Через 100 лет, в 1802 году, английский ученый Уильям Волластон присмотрелся к солнечному спектру и обнаружил в нем узкие темные линии. Он не придал им большого значения. Но вскоре уже немецкий физик и оптик Йозеф Фраунгофер исследует их и подробно описывает. Кроме того, он объясняет их поглощением лучей газами атмосферы Солнца. Кроме солнечного спектра он изучает спектр Венеры и Сириуса и находит там аналогичные линии. Обнаруживаются они и у искусственных источников света. И только уже в 1859 году немецкие химики Густав Кирхгоф и Роберт Бунзен провели серию опытов, по итогам которых пришли к выводу, что каждому химическому элементу соответствует своя линия в спектре. А, следовательно, по спектру небесных светил можно сделать выводы об их составе.

Спектр фотосферы Солнца и фраунгоферовы линии поглощения

Метод сразу был взят на вооружение учеными. И вскоре в составе Солнца был обнаружен неизвестный элемент, не встречавшийся на Земле. Это был гелий (от «гелиос» – Солнце). Только несколько позже его обнаружили на Земле.

Наше Солнце на 73,46% состоит из водорода и на 24,85% – из гелия, доля остальных элементов незначительна. Кстати, среди них есть и металлы, что говорит уже не столько о возрасте, а сколько о «наследственности» нашей звезды. Солнце – молодая звезда третьего поколения, а это значит, что оно образовалось из того, что осталось от звезд первого и второго поколений. То есть тех звезд, в ядрах которых эти металлы и были синтезированы. В Солнце, по понятным причинам, этого еще не произошло. Состав Солнца и позволяет сказать, что ему 4,57 млрд лет. К возрасту 12,2 млрд лет Солнце покинет главную последовательность и станет красным гигантом, но уже задолго до этого момента жизнь на Земле будет невозможна.

Основное население нашей Галактики – это звезды. Возраст Галактики определяют по самым старым ее объектам, которые удалось обнаружить. На сегодня самыми старыми звездами в Галактике являются красный гигант HE 1523-0901 и «Звезда Мафусаила», или HD 140283. Обе звезды находятся в направлении созвездия Весов, и их возраст оценен примерно в 13,2 млрд лет.

Кстати, HE 1523-0901 и HD 140283 не просто очень старые звезды, это звезды второго поколения, имеющие в своем составе незначительное содержание металлов. То есть звезды, относящиеся к поколению, предшествовавшему нашему Солнцу и его «сверстникам».

Другим старейшим объектом, по некоторым оценкам, является шаровое звездное скопление NGC6397, звезды которого имеют возраст 13,4 млрд лет. При этом интервал между формированием первого поколения звезд и рождением второго оценивается исследователями в 200–300 миллионов лет. Эти исследования позволяют ученым утверждать, что наша Галактика имеет возраст 13,2–13,6 млрд лет.

Вселенная

Так же, как и с Галактикой, возраст Вселенной можно предположить, определив, сколько лет ее самым старым объектам. На сегодняшний день рекордсменом по возрасту среди известных нам объектов считается галактика GN-z11, расположенная в направлении созвездия Большая Медведица. Свет от галактики шел 13,4 млрд лет, то есть он был испущен спустя 400 миллионов лет после Большого взрыва. А если свет проделал столь долгий путь, то Вселенная не может иметь меньший возраст. Но как же был определен этот срок?

Галактика GN-z11 самый удалённый из известных объектов во Вселенной

Число 11 в обозначении галактики говорит о том, что она имеет красное смещение z = 11,1. Чем больше этот показатель, тем дальше объект находится от нас, тем дольше шел свет от него и тем объект старше. Предыдущий чемпион по возрасту – галактика Egsy8p7 – имеет красное смещение z = 8,68 (удалена от нас 13,1 млрд световых лет). Претендент на старшинство – галактика UDFj-39546284, вероятно, имеет z =11,9, но это пока до конца не подтверждено. Вселенная не может иметь возраст менее этих объектов.

Чуть раньше мы рассказали о спектрах звезд, по которым определяется состав их химических элементов. В спектре звезды или галактики, которая удаляется от нас, происходит сдвиг спектральных линий химических элементов в красную (длинноволновую) сторону. Чем дальше объект от нас, тем больше его красное смещение. Смещение линий в фиолетовую (коротковолновую) сторону, обусловленное приближением объекта, называется синим или фиолетовым смещением. Одним из объяснений этого явления является вездесущий эффект Доплера. Им, к примеру, объясняется и понижение тона сирены проезжающей мимо машины или звука двигателя пролетающего самолета. На доплеровском эффекте основана работа и большинства камер фиксации нарушений.

Спектральные линии сместились в красную сторону

Итак, известно, что Вселенная расширяется. А зная скорость ее расширения, можно определить и возраст Вселенной. Константа, показывающая, с какой скоростью две галактики, разделенные расстоянием в 1 Мпк (мегапарсек), разлетаются в разные стороны, называется постоянной Хаббла. Но чтобы определить возраст Вселенной, ученым понадобилось узнать ее плотность и состав. С этой целью в космос были отправлены космические обсерватории WMAP (NASA) и Planck (Европейское космическое агентство). Данные WMAP позволили определить возраст Вселенной в 13,75 млрд лет. Данные европейского спутника, запущенного восемь лет спустя, позволили уточнить необходимые параметры, и возраст Вселенной был определен в 13,81 млрд лет.

Космическая обсерватория Planck

По материалам naked-science.

InScience

Астрономия

Ad astra: звезда старше Вселенной

Автор: Анжелика ДунСб 11 сентября, 2021

ESA/Hubble

Старейшая из обнаруженных звезд — Мафусаил в созвездии Весов, официально зовущаяся HD 140283. Имя Мафусаил ей придумала пресса — это, согласно Библии, дед Ноя, проживший 969 лет. Погиб он перед самым Потопом и остался старейшим человеком, чей возраст указан в Библии. Различные методы оценки ее возраста приводили к тому, что эта звезда старше самой Вселенной.

Как объяснить такое противоречие? Перевернуло ли это открытие наши представления о картине мира, или дело в неточности наших методов? И какая судьба у самой звезды — читайте в новом выпуске рубрики «Ad astra».

Зарождение парадокса

Звезда Мафусаила была известна ученым с начала прошлого века. Уже в 1950-х из-за ее низкой металличности было ясно, что она очень стара. Дело в том, что ранняя Вселенная состояла из водорода и гелия. Эти же элементы были основными в составе первых звезд. Более тяжелые элементы, в том числе и металлы, зарождались в ходе термоядерного синтеза в звездах. Нет звезд — нет металлов. При их взрывах на поздних этапах эволюции (вспышках сверхновых) эти элементы высвобождались, становясь частью более молодых звезд нового поколения. Они уже содержали металлы, но в очень небольшом количестве. Как, например, и Мафусаилова звезда. Старейшей звездой во Вселенной она точно не является, ведь металличность ее не нулевая. Но никого старше астрономы на сегодняшний день еще не обнаружили.

В 2000 году астрономы определили расстояние до Мафусаиловой звезды методом годичного параллакса, используя данные космического аппарата Hipparcos. Координаты звезды на небосводе определяют с двух точек на орбите Земли с разницей в полгода, а затем оценивают расстояние до них, используя тригонометрию (см. рисунок). Зная видимую яркость и удаленность звезды, мы можем рассчитать ее светимость, а затем и возраст. Вычисления ученых в 2000 году дали результат в 16 миллиардов лет. При этом возраст Вселенной оценивается в 13,8 миллиарда лет.

Как мы определили возраст Вселенной?

Очевидно, что разрешение противоречия связано с ошибкой определения возраста либо звезды, либо Вселенной. Откуда нам вообще известно, сколько прожила Вселенная? И где находится точка отсчета?

Начнем с того, что практически каждый хоть раз слышал о том, что Вселенная расширяется. Этот факт ученые выяснили еще 100 лет назад. Все началось, когда в 1912 году Весто Слайфер обнаружил, что свет от далеких галактик имеет красное смещение. Свет — это такая же волна, как звуковая. Световые волны могут иметь различные характеристики, например длину. От этих свойств зависит и цвет видимого света. При движении волны претерпевают изменения, растягиваясь или сжимаясь. И если объект удаляется от нас — световые волны, которые он излучает, растягиваются и приобретают красный цвет. Именно это открытие показало, что галактики удаляются от нас. Отсюда пошла теория расширения Вселенной. В последующие десять лет ей находили все новые и новые экспериментальные подтверждения.

Итак, расширение Вселенной — это факт. Но как же он связан с ее возрастом?

Сегодня мы знаем скорость расширения Вселенной. А также мы можем вычислить удаленность двух объектов в космосе друг от друга. Если повернуть время вспять — мы сможем выяснить, как давно два этих объекта находились в одной точке. То есть мы узнаем, когда начала расширяться Вселенная после Большого взрыва.

Но проблема в том, что мы должны учитывать еще и ускорение расширения, состав Вселенной и другие параметры. Итоговая оценка возраста Вселенной сильно зависит от наших представлений о ее составе и законах расширения. А они постоянно меняются с запуском новых космических аппаратов и более совершенных наблюдений. Наиболее точная оценка — 13,8 миллиарда лет, но все же она не окончательна, а потому Мафусаил действительно мог перевернуть всю теорию космологии. И все-таки этого не случилось.

Омоложение звезды

С помощью все того же метода годичного параллакса ученые вновь оценили возраст звезды в 2013 году, на этот раз — с данными телескопа Hubble. Даже учтя современные представления об эволюции и спектральных характеристиках звезд, они вновь пришли к выводу, что Мафусаил старше самой Вселенной. Но звезда все же немного помолодела — до 14,46 миллиарда лет с неопределенностью в 800 миллионов лет. Уже больше похоже на правду: 14,5 – 0,8 = 13,7. Эта оценка вполне укладывалась в современные представления космологии.

Новые космические аппараты — интерферометры VEGA и CHARA и обсерватория Planck — позволили получить новые данные о звезде и создать более точные модели ее эволюции, учитывая массу, светимость и содержание элементов. В результате сегодняшние оценки возраста Мафусаиловой звезды уже не превосходят возраста Вселенной и варьируются от 12 до 13,7 миллиарда лет.

Почему ошибки неизбежны и что ждет Мафусаила?

Хотя HD 140283 не оказалась старше Вселенной, она все же остается самой старой звездой из известных нам. Очевидно, что она не является первой родившейся звездой. Но остается шанс, что она была хотя бы «знакома» с ними. Галактика Млечный Путь простирается на 120 000 световых лет. Каковы шансы, что самая старая звезда находится на расстоянии всего лишь 200 световых лет от нас? Нет почти никаких сомнений, что ее рекорд будет побит каким-то еще не описанным объектом. Этой звезде надо отдать должное — она позволила нам потренироваться в определении возраста и понять, в чем мы по-прежнему ограничены.

HD 140283 сейчас находится на стадии субгиганта — в ее ядре заканчивается водород. Уже сейчас ее диаметр в два раза больше, чем у Солнца. После того как она станет красным гигантом, звезда начнет терять внешние слои, а затем превратится в белого карлика с гораздо меньшей массой. Затем Мафусаилова звезда остынет, перестанет излучать видимый свет и станет черным карликом. До этого, впрочем, еще очень далеко — весь этот процесс займет времени больше, чем просуществовала звезда до сегодняшнего дня.

Существующие сегодня методы изучения космических объектов зависят от того, что нам уже известно, то есть они моделезависимы. А любая модель — это упрощение реальности. В результате множество различных допущений приводят к появлению значительных ошибок. При этом даже неопределенность мы оцениваем лишь на основании того, что нам известно, а потом она может стать гораздо больше с появлением новых фактов. Все, что остается, — осторожно расширять наши модели, постепенно уточняя то, чем мы вынуждены пренебрегать.

Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram

Тэги
#Ad astra

Новое измерение подтверждает истинный возраст Вселенной

Фрагмент нового изображения космического микроволнового фона, полученного космологическим телескопом Атакама.
(Изображение предоставлено коллаборацией ACT)

Древний свет Большого Взрыва дал новую точную оценку возраста Вселенной: 13,77 миллиарда лет, плюс-минус 40 миллионов лет.

Новая оценка, основанная на данных множества телескопов в чилийской пустыне Атакама, также учитывает одно из самых важных противоречий в астрофизике: как быстро расширяется Вселенная? Описанный в двух научных статьях, новый результат дает значительный импульс одной стороне разногласий, хотя физики не смогли доказать неправоту другой стороны спора.

Вот в чем проблема: физикам необходимо понять скорость расширения Вселенной, чтобы хоть как-то понять космологию — науку о прошлом, настоящем и будущем всей нашей вселенной. Они знают, что таинственная субстанция под названием темная энергия заставляет Вселенную расширяться (с постоянно увеличивающейся скоростью) во всех направлениях. число, описывающее, как быстро расширяется Вселенная на разных расстояниях от нас или другой точки, — они придумывают числа, не согласующиеся друг с другом, в зависимости от используемого метода.

Один метод, основанный на измерении скорости удаления ближайших галактик от Млечного Пути, дает один H0. Другой метод, основанный на изучении самого старого света в космосе или космического микроволнового фона (CMB), дает еще один H0. Это разногласие заставило ученых задаться вопросом, есть ли какое-то важное слепое пятно в их измерениях или теориях, как ранее сообщал Live Science . Эти новые результаты, по-видимому, показывают, что со стороны реликтового излучения не было никаких ошибок измерения.

Связанный: 9 фактов о черных дырах, которые поразят вас , ведущий автор одной из двух новых статей, говорится в заявлении. «Это дает нам больше уверенности в измерениях самого старого света во Вселенной».

Данные со спутника Planck, выпущенные в 2018 году, до сих пор были самыми важными измерениями реликтового излучения. С беспрецедентным уровнем точности они показали, насколько резко расходятся измерения реликтового излучения H0 с измерениями, основанными на движении ближайших галактик.

Эти новые результаты пересчитали измерения реликтового излучения с нуля, используя совершенно другой набор данных телескопа и расчетов, и получили очень похожие результаты. Это не доказывает, что измерения H0 в реликтовом излучении верны — все еще могут быть некоторые проблемы с физическими теориями, использованными для расчета, — но это предполагает, что на той стороне разногласия нет никаких ошибок измерения.

Связанный: 18 самых больших неразгаданных тайн в физике

Опираясь на данные космологического телескопа Атакама (ACT) в пустыне Атакама в Чили, исследователи отследили слабые различия между различными частями реликтового излучения, которые, по-видимому, имеют разные уровни энергии в разных частях неба. Реликтовое излучение, образовавшееся в результате охлаждения Вселенной после Большого взрыва, можно обнаружить во всех направлениях в пространстве в виде микроволнового свечения. Он находится на расстоянии более 13 миллиардов световых лет, реликвия времени, когда еще не сформировались звезды и галактики.

Объединив теории о том, как образовалось реликтовое излучение, с точными измерениями его флуктуаций, физики могут определить, насколько быстро Вселенная расширялась в тот момент времени. Затем эти данные можно использовать для расчета H0.

В период с 2013 по 2016 год ACT методично сканировал половину неба, уделяя особое внимание микроволновому излучению. Затем исследователи потратили годы на очистку и анализ данных с помощью суперкомпьютеров, удалив другие источники микроволнового излучения, не являющиеся частью реликтового излучения, чтобы собрать воедино полную карту реликтового излучения. Все это время они «ослепляли» себя в отношении последствий своей работы, писали они в своих статьях, то есть до самого конца не смотрели на то, как их выбор повлиял на оценки H0. Только когда полная карта реликтового излучения была готова, исследователи использовали ее для расчета H0.

Новая карта реликтового излучения также предложила новую меру расстояния между Землей и реликтовым излучением. Это расстояние в сочетании с новым измерением того, насколько быстро Вселенная расширялась с течением времени, позволило точно рассчитать возраст Вселенной.

«У меня не было особого предпочтения к какому-либо конкретному значению — так или иначе это должно было быть интересно», — сказал Чой.

Связанный контент

Это все еще возможно, как ранее сообщал Live Science , что какая-то ошибка в этих теориях мешает расчетам. Но не понятно в чем ошибка.

Другой подход к вычислению H0 основан на пульсирующих звездах, известных как цефеиды, которые находятся в далеких галактиках и регулярно пульсируют. Эта синхронизированная пульсация позволяет исследователям выполнять точные расчеты их движения и расстояний от Земли.

С этими прямыми измерениями скорости довольно просто получить измерение H0. Здесь нет сложных космологических теорий. Но можно некоторые ученые предположили, что наша область Вселенной просто странно пуста и не представляет всю Вселенную. Возможно даже, что существуют проблемы с измерениями цефеид, и что эти космические измерительные палочки работают не совсем так, как ожидают физики.

Пока настоящий H0 остается загадкой. Но у исследователей реликтового излучения есть больше аргументов в пользу своей стороны разногласий.

Обе новые статьи, описывающие новый анализ, были опубликованы 14 июля в базе данных препринтов arXiv и отправлен на официальную экспертную оценку.

Первоначально опубликовано на Live Science.

Рафи присоединился к Live Science в 2017 году. Он имеет степень бакалавра журналистики Школы журналистики Медилла Северо-Западного университета. Вы можете найти его прошлые научные репортажи в Inverse, Business Insider и Popular Science, а его прошлые фотожурналистские работы — в информационном агентстве Flash90 и на страницах The Courier Post южного Нью-Джерси.

Возраст Вселенной

Глядя с нашей планеты на бескрайнее множество звезд, люди всегда задавались вопросом о нашем происхождении: как все это произошло? Всегда ли он существовал? Если нет, то как и когда это началось?

Как мы можем определить историю чего-то столь сложного, если нас не было рядом, чтобы быть свидетелями его рождения?

Ученые использовали несколько методов: проверку возраста самых старых объектов во Вселенной, определение скорости расширения Вселенной, чтобы проследить ее назад во времени, и использование измерений космического микроволнового фона, чтобы выяснить начальные условия Вселенной и его эволюция.

Работа студии Sandbox Studio, Чикаго с Анной Ковой

Хаббл и расширяющаяся Вселенная

В начале 1900-х не существовало такого понятия о возрасте Вселенной, говорит доцент Стэнфордского университета Чао-Лин Куо из Национального ускорителя SLAC. Лаборатория. «Философы и физики думали, что у Вселенной нет ни начала, ни конца».

Затем, в 1920-х годах, математик Александр Фридманн предсказал расширение Вселенной. Эдвин Хаббл подтвердил это, когда обнаружил, что многие галактики удаляются от нас с большой скоростью. Хаббл измерил несколько таких галактик и в 1929 опубликовали статью, в которой говорится, что Вселенная становится больше.

Затем ученые поняли, что они могут отмотать это расширение назад во времени, к тому моменту, когда все началось. «Таким образом, только Фридман и Хаббл заложили основу концепции рождения Вселенной», — говорит Куо.

Отслеживание расширения Вселенной в прошлом называется определением ее «динамического возраста», — говорит лауреат Нобелевской премии Адам Рисс, профессор астрономии и физики Университета Джона Хопкинса.

«Мы знаем, что Вселенная расширяется, и мы думаем, что понимаем историю расширения», — говорит он. «Так что, как в кино, вы можете прокручивать его в обратном направлении, пока все не окажется поверх всего в Большом взрыве».

Скорость расширения Вселенной известна как постоянная Хаббла.

Работа студии Sandbox Studio, Чикаго с Анной Ковой

Головоломка Хаббла

Постоянную Хаббла было нелегко измерить, и с 1930-х годов число менялось несколько раз, говорит Куо.

Один из способов проверить постоянную Хаббла — сравнить ее предсказание возраста Вселенной с возрастом самых старых объектов, которые мы можем видеть. По крайней мере, Вселенная должна быть старше содержащихся в ней объектов.

Ученые могут оценить возраст очень старых выгоревших звезд, называемых белыми карликами, определяя, как долго они остывают. Ученые также могут оценить возраст шаровых скоплений, больших скоплений старых звезд, которые образовались примерно в одно и то же время.

По их оценкам, самым старым объектам от 12 до 13 миллиардов лет.

В 1990-х годах ученые были озадачены, когда обнаружили, что их оценка возраста Вселенной, основанная на измерении постоянной Хаббла, на несколько миллиардов лет меньше возраста этих самых старых звезд.

Однако в 1998 году Рисс и его коллеги Сол Перлмуттер из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и Брайан Шмидт из Австралийской национальной лаборатории обнаружили корень проблемы: Вселенная не расширялась с постоянной скоростью. Оно ускорялось.

Они выяснили это, наблюдая тип сверхновой, взрыв звезды в конце ее жизни. Сверхновые типа 1а взрываются с одинаковой яркостью, а свет распространяется с постоянной скоростью. Наблюдая за несколькими различными сверхновыми типа 1а, ученые смогли рассчитать их расстояние от Земли и время, необходимое свету, чтобы добраться сюда.

«Сверхновые используются для определения скорости расширения Вселенной вокруг нас, — говорит Рисс. «И, глядя на очень далекие сверхновые, которые взорвались в прошлом и чей свет дошел до нас много времени, мы также можем увидеть, как в последнее время менялась скорость расширения».

Используя этот метод, ученые оценили возраст Вселенной примерно в 13,3 миллиарда лет.

Работа студии Sandbox Studio, Чикаго с Аной Ковой

Рецепт вселенной

Другой способ оценить возраст Вселенной — использовать космический микроволновый фон, излучение, оставшееся сразу после Большого взрыва, которое распространяется во всех направлениях.

«Реликтовое излучение сообщает вам начальные условия и рецепт ранней Вселенной — какие вещества в ней были», — говорит Рисс. «И если мы поймем это достаточно хорошо, в принципе, мы сможем предсказать, как быстро Вселенная создала этот материал с такими начальными условиями и как Вселенная будет расширяться в разные моменты в будущем».

С помощью микроволнового зонда анизотропии Wilkinson НАСА ученые создали подробную карту мельчайших колебаний температуры реликтового излучения. Затем они сравнили модель флуктуаций с различными теоретическими моделями Вселенной, которые предсказывают модели реликтового излучения. В 2003 году они нашли совпадение.

«Используя эти сравнения, мы смогли выяснить форму Вселенной, плотность Вселенной и ее компонентов», — говорит Куо. WMAP обнаружил, что обычное вещество составляет около 4 процентов Вселенной; темная материя составляет около 23 процентов; а остальные 73 процента составляют темную энергию. Используя данные WMAP, ученые оценили возраст Вселенной в 13,772 миллиарда лет плюс-минус 59 лет.миллионов лет.

В 2013 году космический телескоп «Планк» Европейского космического агентства создал еще более подробную карту температурных колебаний реликтового излучения и оценил возраст Вселенной в 13,82 миллиарда лет, плюс-минус 50 миллионов лет — немного старше оценки WMAP. Планк также провел более подробные измерения компонентов Вселенной и обнаружил немного меньше темной энергии (около 68 процентов) и немного больше темной материи (около 27 процентов).

Новые пазлы

Даже с этими чрезвычайно точными измерениями ученым все еще предстоит решить загадки. Измеренная текущая скорость расширения Вселенной, как правило, примерно на 5 процентов выше, чем предсказывает реликтовое излучение, и ученые не знают, почему, говорит Рисс.

«Это может быть признаком того, что мы не полностью понимаем физику Вселенной, или это может быть ошибка в любом из двух измерений», — говорит Рисс.

«Это признак огромного прогресса в космологии, что мы расстроены и обеспокоены разницей в 5 процентов, тогда как 15 или 20 лет назад измерения скорости расширения могли различаться в два раза».

Еще многое предстоит понять о темной материи и темной энергии, которые составляют около 95 процентов Вселенной. «Наш лучший шанс понять природу этих неизвестных темных компонентов — это провести такие точные измерения и найти небольшие несоответствия или ослабленную нить, за которую мы можем потянуть, чтобы увидеть, распутается ли свитер».

Нравится то, что вы видите? Подпишитесь на бесплатную подписку на симметрию !

Как ученые определяют возраст звезд? Действительно ли этот метод достаточно точен, чтобы использовать его для проверки возраста Вселенной?

Стивен А. Нафтилан, профессор физики Объединенного научного факультета Клермонтских колледжей, отвечает:

«Астрономы обычно не могут определить возраст отдельной звезды. Есть определенные звезды, которые, как мы знаем, очень молоды, и другие, которые очень стары, но для большинства звезд мы не можем сказать. Однако, когда у нас есть большая группа звезд, мы может определить его возраст. Это возможно, потому что предполагается, что все звезды в скоплении начали свою жизнь примерно в одно и то же время. миллионы лет здесь) звезды достигают взрослой фазы своей жизни, которую мы называем фазой главной последовательности.Продолжительность времени, которое звезда проводит в фазе главной последовательности, зависит от ее массы.

«Построив график, называемый диаграммой HR, звезд в скоплении, ученые могут определить массу звезд, которые только что заканчивают эту фазу и переходят к следующей фазе своей жизни, фазе красных гигантов. Компьютерные модели позволяют нам, чтобы предсказать, сколько лет должна быть звезда такой массы, чтобы быть в этот момент ее жизни, и, следовательно, оценить возраст скопления. В последнее время эта процедура стала предметом пристального внимания, потому что возраст, который она дает для самых старых звездных скоплений в нашем Млечном Пути, кажется, старше, чем возраст Вселенной, полученный с помощью самого последнего космического телескопа Хаббла.
данные.»

Питер Б. Стетсон, старший научный сотрудник Астрофизической обсерватории Доминиона в Виктории, Британская Колумбия, дает более подробный ответ:

«Невозможно определить возраст отдельной звезды сам по себе. Единственное реальное средство, которым мы располагаем, — это изучение звездных скоплений. В нашей галактике Млечный Путь есть два основных типа звездных скоплений. . Скопления первого типа называются «шаровыми скоплениями», потому что они выглядят как огромные круглые шары, содержащие от нескольких тысяч до нескольких миллионов звезд. Шаровые скопления очень старые, и они разбросаны вокруг (а не только внутри) Млечного Кстати, эти скопления, по-видимому, возникли примерно в то время, когда наша галактика начала формироваться, когда Вселенная была еще совсем молодой. Скопления второго типа раньше назывались «галактическими скоплениями», потому что мы видим их внутри тела нашей галактики, но теперь их чаще называют «рассеянными скоплениями», потому что они намного свободнее и их звезды более разбросаны по небу, чем в шаровых скоплениях.Рассеянные скопления могут содержать от нескольких десятков до нескольких тысяч звезд, и они приходят в широкий диапазон возрастов. Очевидно, наша галактика начала формировать рассеянные скопления вскоре после того, как достигла своего нынешнего размера, и продолжает создавать их даже сегодня.

«Все звезды в звездных скоплениях любого типа сформировались в одно и то же время и из одного и того же материала. Существенной особенностью звездного скопления, которая позволяет нам оценить его возраст, является то, что каждое скопление содержит звезды с разными массами. Когда скопление родится, оно будет содержать множество звезд примерно такого же размера и массы, как наше Солнце, но также будет множество звезд более массивных, чем наше Солнце, и много других звезд менее массивных, чем наше Солнце. На протяжении примерно 90 процентов своего существования звезда сияет, потому что ядерные реакции превращают водород в гелий в центре звезды, высвобождая огромное количество энергии.Эта энергия движется от центра звезды к поверхности и выходит из звезды в виде света.Чем массивнее звезда звезда, тем больше горн в центре, и тем ярче и горячее звезда на этой устойчивой стадии своей жизни.Самые массивные звезды очень яркие и раскаленные до синего цвета, менее массивная звезда несколько тусклее и белее. горячая; звезда, подобная нашему солнцу, — это б оно еще слабее и желто-горячее; а наименее массивные звезды очень тусклые и просто раскалены докрасна. В этот период своей жизни звезда практически не меняется ни по блеску, ни по температуре.

«Продолжительность стабильной фазы, или «главной последовательности», зависит от массы звезды. Звезда, в 10 раз массивнее Солнца, содержит, очевидно, в 10 раз больше топлива. Она потребляет это топливо примерно в 10 000 раз быстрее, чем Солнце, однако. В результате его общая продолжительность жизни в 1000 раз короче, чем у нашего Солнца. Когда водородное топливо в центре массивной звезды исчерпывается — «центр», представляющий около 10 процентов от общего количества звезд Звезда становится все более нестабильной.Звезда остается яркой, но быстро переключается из сравнительно маленькой и горячей на какое-то время в огромную и красную, затем ненадолго становится меньше и голубее, затем еще больше и еще краснее и, наконец, взрывается. как сверхновая, извергающая свой ядерный пепел, а также несгоревшее топливо обратно в космос. Точно так же звезда, в пять раз более массивная, чем Солнце, имеет продолжительность жизни примерно в 100 раз меньше, чем у Солнца, прежде чем она станет нестабильной и закончит свою активную жизнь. звезда, как наше солнце, исчислена общая стабильная продолжительность жизни составляет около 10 миллиардов лет; Солнцу сейчас чуть меньше половины этого возраста (этот возраст очень точно определяется по радиоактивным элементам в метеоритах), так что у нас есть еще около пяти миллиардов лет, прежде чем мы начнем искать новый дом.

«В случае одиночной звезды ее яркость и температура мало что нам говорят. Поскольку эти свойства остаются довольно постоянными в течение 90 процентов ее жизни, звезда может быть довольно молодой или довольно старой, и мы не сможем Чтобы сказать разницу. В звездном скоплении у нас есть то преимущество, что звезды всех масс сформировались примерно в одно и то же время. Поэтому все, что нам нужно сделать, это посмотреть на скопление и определить, насколько горячим и насколько массивным является самый горячий, самый синий, самая массивная звезда, которая еще не вступила в поздний нестабильный период своей жизни. Масса звезды говорит нам, сколько топлива было у звезды, когда она родилась, а яркость звезды говорит нам, как быстро она сжигает это топливо. Мы знаем, что звезда вот-вот начнет становиться нестабильной — в конце концов, более массивные звезды уже начали становиться нестабильными Мы также знаем, что ее топливо почти исчерпано Соотношение того, сколько топлива было у звезды в начале от того, как быстро оно сгорает, это топливо говорит нам, как долго с тар ожил. (По аналогии, если мы знаем, сколько керосина содержала наша ураганная лампа, когда мы ее зажгли, и как быстро она потребляет керосин, и если лампа только сейчас начала гаснуть, то мы можем определить, как долго она горит.) Поскольку все звезды в скоплении одного возраста, возраст одной звезды говорит нам о возрасте всего скопления.

«Основная физика того, как водород превращается в гелий в центрах звезд, и количество энергии, вырабатываемой в этом процессе, сравнительно проста и хорошо изучена. На протяжении большей части 20-го века основным ограничением наших знаний о звездных возрастах было из-за трудности измерения расстояний до скоплений, особенно расстояний до самых старых скоплений, шаровых, которые находятся сравнительно далеко (мы знаем, насколько яркой выглядит звезда, но чтобы узнать, насколько яркой она является на самом деле, нужно чтобы узнать, как далеко это находится: это как фара в миле или маяк аэропорта в 10 милях? В темноте ночного неба без ориентиров довольно трудно сказать. ) Технические достижения, такие как введение устройств с зарядовой связью для замены фотопластинок для измерения звездных расстояний и яркости делают наши наблюдения более надежными.

«Измерения расстояний улучшились до такой степени, что другие детали, необходимые для определения возраста звездных скоплений, такие как мелкие детали того, как звезда преобразует ядерную энергию в видимый свет, уже нельзя игнорировать. попасть из центра звезды, где он генерируется, на поверхность, где он становится светом, который мы видим? Насколько важна конвекция как средство переноса энергии и насколько эффективна конвекция? Ответ на эти вопросы какое-то влияние на предполагаемую связь между массой и температурой поверхности. Сколько кислорода содержится в звездах, наряду с водородом и гелием? Относительное количество присутствующего кислорода оказывает скромное влияние на эффективность центральной печи, влияя на соотношение между масса и яркость и, следовательно, возраст.

«В совокупности неопределенность в наблюдениях и неопределенность в соответствующей теоретической физике, вероятно, приводят к неопределенности от 10 до 20 процентов в нашей оценке абсолютного возраста шаровых скоплений.