Содержание
что говорят ученые о возрасте нашей галактики
На звездах тоже иногда случаются сейсмические события, наподобие хорошо знакомых нам землетрясений. Видеть их результаты во всей красе мы не можем — далеко. Но мы можем оценить картину по колебаниям яркости звезды. А информация о распространении упругих волн в звезде может дать нам понимание ее состава и возраста. Это также может помочь оценить возраст галактики.
Сергей Сысоев
Жизнь появилась на Земле через 4,5 миллиарда лет после ее формирования. Еще раньше появилось Солнце, но к тому времени Млечный Путь уже существовал. Время в котором мы живем, и момент формирования Млечного Пути отделяют миллиарды лет, но как ученые определяют, сколько лет нашей галактике?
Телескоп «Кеплер»
Ответ на этот вопрос помог дать космический телескоп «Кеплер» во время второй части его миссии. Телескоп, как известно, изначально предназначался для поиска экзопланет транзитным методом — по изменению видимой яркости звезды в момент прохождения планеты между ней и нами.
Его оптика была настолько чувствительной, что могла бы заметить блоху, ползущую по зажженной автомобильной фаре. Как ни странно, именно этот аппарат помог определить возраст галактики Млечный Путь.
Транзитный метод определения наличия экзопланеты телескопом «Кеплер» строится на кривых блеска. Если изменение блеска светила оказывалось периодическим это, с высокой вероятностью, указывало на наличие планеты. Находку стоило как-то подтвердить, но это уже другой сюжет. А вот если колебание яркости было разовым или, во всяком случае, непериодическим, то его причиной вероятно были какие-то события, происходившие на самой звезде. Это был краткий рассказ о технических возможностях, а теперь перейдем к самой проблеме определения возраста Млечного Пути.
Как ученые поняли, сколько лет нашей галактике
Млечный Путь, как и многие спиральные галактики, состоит из двух частей — толстого (наружного) и тонкого (внутреннего) дисков.
В толстом диске находятся около 20% звезд. Считается, что его возраст немного, по астрономическим меркам, больше, чем тонкого. Но насколько велико это «немного»? Имеющиеся предположения на сей счет разноречивы, причем разница в числах достигает миллиардов лет. Но если возраст дисков различается, как тогда посчитать, сколько лет галактике Млечный Путь?
Чтобы выяснить, насколько толстый диск старше тонкого, и в конце концов определить возраст галактики, ученые использовали метод, известный как астросейсмология, — способ определения внутренней структуры звезд путем измерения их колебаний в результате сейсмических событий.
«Землетрясения генерируют звуковые волны внутри звезд, которые заставляют их вибрировать, — объясняет соавтор работы Деннис Стелло (Dennis Stello) из Университета Нового Южного Уэльса. Полученные колебания и их частоты рассказывают нам о свойствах звезд, в том числе об их возрасте. Это похоже на определение скрипки Страдивари по ее звучанию».
«Звуки» звезд конечно нельзя услышать, но их можно увидеть, хорошенько поискав в данных, собранных «Кеплером» за годы работы. Надо понимать при этом, что звезда — относительно простое образование, поэтому даже небольшая по объему информация о распространении упругих волн в ней позволяет судить о ее химическом составе, а тот — о возрасте звезды.
Сколько лет нашей галактике?
В данном случае предметом изучения было соотношение железа и водорода, позволяющее довольно точно оценить возраст светила. Основываясь на нем астрономы заключили, что средний возраст звезд толстого диска составляет примерно 10 миллиардов лет. Это означает, что перед нами и впрямь старые звезды. А мы, соответственно, живем в старой галактике. Ответ на этот вопрос ученые все же нашли, но то, сколько лет черной дыре в Млечном Пути, все еще неизвестно.
Ознакомиться с деталями можно в статье, опубликованной в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Возраст нашей галактики / Хабр
С развитием научных методов и инструментария учёные получают возможность точнее определить возраст нашей галактики и получить больше данных для понимания того, как она развивалась. В этом им помогает анализ таких небесных объектов, как глобулярные (шаровые) кластеры. Ниже я хотел бы рассказать немного подробнее об этих объектах и о том, к каким выводам пришли астрономы на текущий день.
Для большинства людей возраст Земли является некой точкой отсчёта, началом координат всего. В принципе, это логично. Однако с глобальной точки зрения, момент образования нашей планеты является всего лишь проходным эпизодом. Как и образование Солнечной системы. Другое дело — наша галактика. Не поддающееся осознанию скопление 200-400 миллиардов звёзд, не говоря уже о частностях в виде планет, комет, чёрных дыр и множества других объектов. Всё это живёт и взаимодействует друг с другом по зачастую совершенно не известным нам законам и принципам. Галактики часто сравнивают с феноменальными живыми организмами, что прозрачно намекает на феноменальную же человеческую гордыню в отношении нас самих, «царей природы».
А как давно появился наш галактический «организм»?
На этот вопрос астрономы пытаются ответить с помощью анализа самых старых из известных нам объектов Млечного Пути: глобулярных кластеров. Это во всех смыслах древние, довольно плотные шарообразные звёздные скопления. Вообще, наша галактика имеет форму тонкого диска с утолщением в центре. В то же время диск окружён своеобразным гало, гораздо менее плотным звёздным шлейфом.
На окраинах диска и в гало Млечного Пути присутствуют яркие «сгустки», которыми и являются глобулярные кластеры. Считается, что на каждую звезду из глобулярных кластеров приходится примерно 100 звёзд, формирующих гало. Глобулярные кластеры, как и само гало, считаются одними из самых старых объектов в нашей галактике, их образование относят ко временам юности Млечного Пути. Возраст кластеров определяют по их суммарному свечению, а вот из-за рассеянности «гало-звёзд» определять их возраст очень непросто.
Одним из основных постулатов теории эволюции звёзд является правило: чем массивнее звезда, тем быстрее она умирает.
В гало (и глобулярных кластерах) находится много белых карликов, которые являются конечной стадией жизненного цикла многих звёзд. Это истощённые, остывающие звёзды маленькой массы. По статистике, их масса составляет 50-57% от массы Солнца. Исследование белых карликов позволяет определять возраст конкретных ГК и отдельных зон гало Млечного Пути. Например, большой кластер под названием 47 Tucanae (в созвездии Тукана). Он расположен в 15 000 световых лет от нас и является вторым ярчайшим кластером после Омега Центавра. Недавние исследования показали, что возраст 47 Tucanae составляет около 9,9 миллиарда лет (±700 млн).
Это довольно молодой кластер, звёзды которого отличает высокая металличность (т.е., содержание элементов тяжелее водорода и гелия). «Обогащённые металлами» кластеры в основном расположены в диске Млечного Пути, а «обеднённые» — в гало. Такое распределение двух видов глобулярных кластеров в объёме помогает лучше понять механизм формирования и развития нашей галактики.
Разница в возрасте говорит о том, что диск галактики сформировался из гало спустя несколько миллиардов лет. Возраст глобулярного кластера Messier 4, расположенного в созвездии Скорпиона, составляет около 12,5 млрд лет. Но и он не самый старый. Одни из наиболее древних глобулярных кластеров, известных сейчас астрономии, насчитывают около 13,5 млрд лет, например, NGC 6397.Что и говорить, после этого наша старушка Земля с возрастом в 4,5 млрд лет выглядит просто девушкой.
P.S. Другие статьи на космическую тематику:
Чёрные дыры
Другие планеты
Межзвёздные путешествия
Сколько лет нашей галактике по сравнению со Вселенной?
Потерянное время особенно досадно, потому что во вселенной, полной загадок, его возраст считался одним из немногих почти определенных фактов. Для Бонда сходство между возрастом Вселенной и возрастом этой соседней старой звезды, определенное с помощью разных методов анализа, является поразительным научным достижением, которое дает очень убедительные доказательства картины Вселенной Большого Взрыва.
Характер этого излучения указывает на точное физическое состояние ранней Вселенной, если его можно расшифровать. Во Вселенной много разных шаровых скоплений,
Для сравнения: возраст галактики Млечный Путь, в которой находится Солнечная система, составляет примерно 13,2 миллиарда лет, а возраст самой Вселенной — 13,8 миллиарда лет. Если мы сравним это с некоторыми далекими от нас галактиками, то на самом деле оно старше многих.
Эти выводы делают понятным происхождение Вселенной в целом, придают согласованность многим отраслям науки и составляют центральные выводы замечательного свода знаний о происхождении и поведении физического мира.
Потерянное время особенно досадно, потому что во вселенной, полной загадок, его возраст считался одним из немногих почти определенных фактов. Для Бонда сходство между возрастом Вселенной и возрастом этой соседней старой звезды, определенное с помощью разных методов анализа, является поразительным научным достижением, которое дает очень убедительные доказательства картины Вселенной Большого Взрыва.
Характер этого излучения указывает на точное физическое состояние ранней Вселенной, если его можно расшифровать.
Вселенная старше или моложе нашей Солнечной системы?
Это также подтверждает поразительное открытие, что во Вселенной преобладает темная энергия, неизвестная сила, которая пронизывает все пустое пространство. Но для немногих избранных наблюдателей, тех, кто провел значительное время в движении со скоростью, близкой к скорости света относительно остальной системы реликтового излучения, Вселенная будет довольно странной.
Сколько лет нашей Солнечной системе?
Изучая другие тела Солнечной системы, ученые могут узнать больше о ранней истории планеты. Грегори, чьи исследования сосредоточены на этих породах, говорит: «Хондриты содержат первые твердые тела, сформировавшиеся в Солнечной системе. Поскольку металлические элементы составляли лишь очень небольшую часть солнечной туманности, планеты земной группы не могли сильно расти. Солнечная система — это система, гравитационно связанная с Солнцем и объектами, вращающимися вокруг него, прямо или косвенно.
Из этих измерений следует, что крупномасштабные структуры, такие как галактики, образовались относительно быстро после Большого взрыва. Миры газовых гигантов, обладая гораздо большей массой, чем другие, смогли сохранить водород и гелий (самые легкие элементы), которые существовали, когда Солнечная система только формировалась; в других мирах подавляющее большинство этих элементов было унесено ветром. Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, а также самая маленькая планета в Солнечной системе, лишь немногим больше земной Луны.
Сколько лет нашей галактике по сравнению со Вселенной?
Астрономы вычисляют возраст Вселенной, анализируя расстояния и лучевые скорости других галактик. Но именно столько времени прошло для нас с момента Большого Взрыва; поскольку время относительно, что это значит для наблюдателей в других частях Вселенной? Наша Земля существует в нашей галактике, и все, что мы в ней воспринимаем, имеет возраст тех же 13,8 миллиардов лет.
Ученые НАСА наблюдали измерения относительно близких галактик, которые предполагают, что Вселенная моложе на сотни миллионов лет по сравнению с возрастом, определяемым космическим микроволновым фоном.
Группы галактик объединяются в скопления, а скопления — в сверхскопления; сверхскопления организованы в огромные пласты, протянувшиеся через всю вселенную, перемежающиеся темными пустотами и придающие всему подобие структуры паутины.
Причем, чем дальше кажутся эти галактики (чем слабее они нам представляются), тем больше у них красное смещение и, следовательно, тем быстрее они как бы удаляются. Первые звезды образовались давно, и правда межзвездное пространство оказывает большое влияние на окружающие нас галактики.
Каталожные номера:
- Сколько лет Вселенной? | Откуда они знают, возраст и история
- Возраст и происхождение Солнечной системы
Сколько лет Галактике?
Моран Гизигер
В «Что такое галактика» были представлены различные типы галактик. Копнем глубже и рассмотрим важную для астрономов информацию: возраст галактики.
В текущем
модель космологии, которая изучает начало и историю нашего
Вселенная, пространство и время развились из исходной сверхплотной точки.
Большой
«Взрыв» — это момент, когда эта точка, или сингулярность, начала свое расширение.
около 13,8 млрд лет назад. Астрономы все еще могут рассмотреть этот рост сегодня:
свет, достигающий Земли от галактик, испытывает явление, известное как
красное смещение. Это вызвано расширением самого пространства, а это означает, что
Длина волны света увеличивается, поэтому он кажется более красным. Интересно,
кажется, есть сила, таинственная Темная Энергия, которая ускоряет это
расширение.
Если вы
наблюдая далекую галактику с помощью Telescope Live, вы, вероятно, заметите, что
изображения, сделанные в красном фильтре, будут собирать больше всего света. На
напротив, наш ближайший сосед, Галактика Андромеды, приближается из-за
к гравитационному притяжению (даже если пространство-время расширяется) и столкнутся
с Млечным Путем через 4,5 миллиарда лет; когда вы наблюдаете это, вы можете заметить
небольшое синее смещение.
Доступ в любом месте и в любое время к крупнейшей в мире базе данных астрофотографии, готовой для загрузки и последующей обработки.
Попробуйте бесплатно
Галактика Андромеды
В пределах 3
минуты начала Вселенной, элементарные частицы вроде кварков и
электроны превратились в ядра водорода (75%) и гелия (25%). Как пространство
расширяется и охлаждается, образуются атомы, а через 380 000 лет после Большого взрыва свет
может свободно путешествовать — это то, что можно наблюдать как знаменитый космический
Микроволновый фон. Вскоре после этого могут начать формироваться звезды, а затем
галактики — большинство
возраст галактик оценивается от 10 до 13,6 миллиардов лет. Еще одно неуловимое вещество
здесь следует упомянуть: темная материя, которая взаимодействует только гравитационно
с «нормальной» материей, как полагают, помогли в формировании крупномасштабных
структуры, такие как галактики и скопления галактик.
Есть
различные методы и модели, которые были разработаны для оценки возраста
галактик точнее, однако однозначного ответа пока нет. Что такое
вероятно, что галактики начинались всего с нескольких звезд и что по мере звездообразования
скорость ускорилась, достигнув пика примерно через 3,5 млрд лет, эти галактики
стал больше похож на тех, кого мы привыкли видеть.