Содержание
Самая старая звезда
Автор:
Евгения Сафонова
|
18.02.2014 03:07:40
|
Версия для печати
Ученые, называющие себя “звездными археологами”, нашли звезду, которая оказалась самой старой из всех, известных до сих пор. Она находится в 6000 световых лет от Земли, и по возрасту — лишь немного моложе самой Вселенной.
Телескоп SkyMapper, с помощью которого ученые ищут старейшие звезды, Австралия. Фотография отсюда
Найденная старейшая звезда находится в Млечном Пути — галактике, в которой живем мы с вами. Ученые пришли к выводу, что ее возраст больше 13 миллиардов лет, в то время как возраст нашей Вселенной примерно 13 миллиардов и 800 миллионов лет. Значит, звезда родилась, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет — по космическим меркам это всего лишь миг.
Анна Фребель, одна из ученых, открывших эту звезду, называет себя “звездным археологом”.
Настоящие археологи ведут раскопки на Земле, например, где-нибудь в пустыне, а Анна и ее коллеги стараются “откопать” на небе очень древние звезды. Как она это делает? Оценить возраст звезды можно, если узнать, из чего она состоит. И сделать это можно никуда не летая, просто глядя на её свет.
Узнать, из чего состоит звезда, можно благодаря ее спектру — это что-то вроде радуги, полученной из света звезды. Возьмем для примера Солнце — его свет на самом деле состоит из разных цветов, в этом можно убедиться, если взглянуть на радугу. После дождя в воздухе остаются мельчайшие капельки воды. Проходя через них, свет разных цветов немного отклоняется от своего прежнего пути. Красный свет отклоняется чуть меньше, чем фиолетовый, благодаря этому мы и видим радугу.
Можно получить подобную радугу искусственно, при помощи специальных приборов — спектроскопов, и узнать очень много о том, из чего состоит Солнце, или любая другая звезда. На фотографии ниже показан спектр Солнца, но в некоторых местах радуга как будто прерывается.
Эти места точно соответствуют определенным химическим элементам, содержащимся в Солнце. Ученые знают, какие элементы отвечают за какие “пробелы”. Благодаря этому можно узнать, из чего состоит Солнце или очень далекие звезды, достаточно просто поймать и изучить их свет.
Спектр Солнца. Изображение отсюда
Глядя на свет звезды-рекордсменки с длинным названием SMSS J031300.36-670839.3, ученые поняли: она относится ко второму поколению звезд. Вот что это означает. Изначально Вселенная была заполнена практически только водородом и гелием — самыми легкими элементами; и из них были сделаны самые первые звезды. Все остальные, более тяжелые элементы, образовались потом: либо в течение жизни первых звезд, либо при вспышках сверхновых. Звезды не вечны, и со временем некоторые из них сбрасывают оболочку, а некоторые взрываются, разбрасывая вокруг себя часть вещества, из которого они сами состоят. Потом из этого же вещества, в котором уже есть более тяжелые элементы, рождаются новые звезды.
В каждом следующем поколении звезд таких элементов будет все больше.
В открытой старейшей звезде элементов так мало, что ее отнесли ко второму поколению.
На фотографии галактики-спутники Млечного Пути — Большое и Малое Магеллановы Облака (слева и справа, соответственно). На врезке справа кружочком отмечена самая старая звезда. Изображение отсюда
Звезды первого поколения вряд ли получится найти, ведь они, скорее всего, были очень тяжелыми. А чем тяжелее звезда — тем быстрее она живет и раньше умирает, так что первое звездное поколение, вероятно, уже давно превратилось в сверхновые. Так это на самом деле или нет, ученые надеются узнать в самое ближайшее время. Если все же удастся найти хотя бы одну звезду первого поколения, она сможет рассказать нам очень много интересного, ведь она будет практически ровесницей нашей Вселенной!
Комментариев: 0
|
Просмотров: 3907
|
Добавить комментарий
Какая звезда самая старая во Вселенной?
Ученные предоставляют все новые доказательства существования самых старых звезд.
Эти объекты оказали самое огромное влияние на формирование других более молодых звезд и галактик.
Астрономы считают, что некоторые из самых старых звезд были в сотни раз больше нашего Солнца, но до сих пор это предположение пока ничем не подтверждено.
Однако самым потрясающий фактом является то, что возраст некоторых самых древних звезд оценивается выше возраста самой Вселенной.
1 Место — HE 1327-2326, 13-14 миллиардов лет
Международной группе исследователей удалось обнаружить старейшую из всех известных звезд, одну из тех, что появились в юной Вселенной, когда ей еще не исполнилось одного миллиарда лет (13-14 миллиардов лет назад). Новая звезда получила обозначение HE 1327-2326.
Она находится приблизительно в 5 тысячах световых лет от Земли (в нашей Галактике), в созвездии Гидры. Это значит, что самая старая звезда из всех известных во Вселенной находится всего в двух шагах от Земли.
Невооруженным глазом ее наблюдать нельзя.
Наблюдение за HE 1327-2326 позволит нам больше узнать о тех временах, когда после Большого взрыва формировались самые первые звезды.
Рекордсмен обладает самым низким уровнем содержания железа из всех изученных в настоящее время звезд. В ней содержится лишь 1/250000 солнечной части тяжелых элементов. Это значит, что HE 1327-2326 сформировалась очень давно. Настолько давно, что она вполне может быть первой или одной из первых звезд, родившихся в результате Большого взрыва.
По сравнению с другим рекордсменом, звездой HE 0107-5240, HE 1327-2326 содержит вдвое меньше железа. Это обстоятельство имеет определяющее значение, поскольку указывает на то, что HE 1327-2326 сформирована в условиях очень ранней Вселенной.
Как известно, железо как химический элемент появилось лишь в результате длительной цепочки превращений термоядерного синтеза. Соответственно, чем меньше в спектре данной звезды железа, тем она старше.
Звезда HE 1327-2326 была обнаружена с помощью 3,6-метрового телескопа в Чили, принадлежащего Европейской южной обсерватории.
Более полная информация о звезде была собрана несколько позднее — с помощью 8-метрового телескопа Subaru, установленного на Гавайях.
Именно на этом этапе исследователи с удивлением обнаружили, что вновь открытая звезда не только отличается рекордно низким содержанием железа в спектре, но и характеризуется сравнительно высокой долей таких элементов, как углерод, азот и стронций. Кроме того, в ее спектре практически нет лития и пока непонятно, какой же именно процесс привел к истощению запасов этого элемента.
Это, кстати, тоже аргумент в пользу древнего возраста HE 1327-2326. Звезды, родившиеся на более позднем этапе эволюции Вселенной, имеют гораздо более предсказуемый химический состав, поскольку их формирование происходило в период, когда значительная часть химических элементов уже успела сформироваться в недрах самых древних звезд и отправиться в космос в виде частиц материи, образующихся в момент взрыва очередной cверхновой.
2 Место — НE 0107-5240, 13-14 миллиардов лет
Второй (а может и первый) претендент.
Международная команда астрономов обнаружила древнюю звезду, возраст которой сравним с возрастом Вселенной. Ее состав дал ученым информацию о том, из каких химических элементов она была образована вскоре после Большого Взрыва, и какие элементы тогда существовали.
Об открытии древней звезды, которая известна как НE 0107-5240, было сообщено 31 октября в выпуске британского журнала Nature.
Возраст звезды порядка 13-14 или даже 15 миллиардов лет, что более чем в три раза превышает возраст нашего Солнца, которому около 4.5 миллиардов лет. Она может быть старше, чем сама наша Вселенная.
По химическому составу это один из самых примитивных объектов, который когда-либо был обнаружен. Ключ к его возрасту состоит в том, что звезда имеет чрезвычайно низкое содержание тяжелых элементов. По сравнению с нашим Солнцем в ней содержится лишь 1/200000 солнечной части тяжелых элементов.
До этого уже находили столь же старые звезды, но из них даже самая бедная тяжелыми элементами имела в 20 раз более насыщенный состав тяжелых элементов, чем эта.
Когда первые звезды начали формироваться сразу после того, как произошел Большой Взрыв, два главных элемента, присутствующих во Вселенной, были водородом и гелием. Первые звезды, которые сформировались, как думают, были в сотни или даже тысячи более массивными, чем Солнце.
НE 0107-5240 была найдена в ореоле нашей Галактики, в области с малой плотностью, где присутствуют звезды, значительно старше, тех из которых (в основной массе) состоит галактический диск.
Отстоит звезда от нас на расстоянии в 36000 световых лет и расположена в созвездии Феникса в Южном полушарии неба.
НE 0107-5240 стоит на втором место в рейтинге, только из-за более высокого содержания в ней тяжелых элементов чем у HE 1327-2326.
3 Место — HD 140283, 13.7 миллиардов лет
С помощью орбитального телескопа Хаббл была обнаружена одна из самых древних известных человечеству звезд HD 140283.
Данные, полученные Хабблом, показываю что возраст звезды находится за пределами возраста Вселенной (этот возраст измерен по скорости расширения Вселенной — анализу реликтового излучения и радиоактивного распада элементов).
С учетом возможной ошибки её возраст может оказаться в пределах 13.7 миллиардов лет.
Несмотря на огромный возраст, звезда HD 140283 найдена не в далеких пределах Вселенной. Напротив, она расположилась в Млечном пути и известна человечеству уже более ста лет.
HD 140283 находится в созвездии Весов на небольшом расстоянии от Земли – 186 световых лет — и с самого начала привлекла к себе внимание астрономов необыкновенно высокой скоростью движения. Она мчится со скоростью около 360 км/сек и за время наблюдений прошла на небосклоне путь, примерно равный радиусу полной Луны.
HD 140283 всего лишь пролетает сквозь нашу галактику. Орбита звезды пересекает плоскость Млечного пути и выходит из гало менее древних звезд, окружающих его.
В 2013 году было объявлено о том, что возраст звезды HD 140283 оценивается в 14.5 миллиардов ± восемьсот миллионов лет.
Это тоже очень много, но, по крайней мере (с учетом погрешности), есть пересечение с реальным возрастом Вселенной.
Если эти цифры верны, звезда могла родиться почти сразу или спустя 100 миллионов лет после Большого Взрыва.
4 Место — SMSS J031300.36-670839.3, 13.6 миллиардов лет
Самую старую звезду в мире, которая попала в книгу рекордов Гиннеса, обнаружили ученые из Австралии. Название звезды дал сотрудник Канберре Стефан Киллер — SMSS J031300.36-670839.3.
Интересен тот факт, что древнейшая звезда располагается очень близко к солнцу — на расстоянии всего лишь 6000 световых лет. Спектр излучения находки почти не имеет в своем составе железа. По сравнению с Солнцем, в котором количество железа в миллион раз больше. Если сравнивать SMSS J031300.36-670839.3 с другими звездами, то в них железа в 60 раз больше.
Такая звезда, по мнению специалистов, появилась около 13.6 миллиардов лет назад, т.е. до того, как произошел Большой взрыв. Как выяснилось, период появления рекордсменки намного раньше даты появления Млечного пути.
Статья, посвящённая результатам открытия SMSS J031300.
36-670839.3, была опубликована в выпуске журнала Nature 9 февраля 2014 года.
Звезды подобные SMSS J031300.36-670839.3 встречаются не чаще 1 раза за миллион. Поиски такой «иголки в стоге сена» стал возможен исключительно благодаря телескопу SkyMapper, который обладает уникальной способностью идентифицировать звезды с низкой содержанием железа.
Чтобы сформировать такую древнюю звезду потребовался кусок железа, размером с Австралию, и очень много углерода. Древняя звезда характеризуется преобладанием более лёгких элементов, таких как углерод и магний, а признаки наличия железа практически отсутствуют.
Это указывает на то, что взрыв сверхновой первоначальной звезды характеризовался чрезвычайной низкой энергией. Несмотря на то, что силы взрыва хватило, на то, чтобы разрушить звезду, почти все тяжёлые элементы, такие как железо, были поглощены черной дырой, сформировавшейся в эпицентре взрыва.
Результаты этого исследования, вполне возможно, позволят разрешить несоответствие между наблюдениями и предсказаниями Большого Взрыва.
5 Место — HE 1523-0901, 13.2 миллиардов лет
HE 1523-0901 — красный гигант в созвездии Весов. Находится на расстоянии около 7500 световых лет от Солнца.
Звезду относят ко второму поколению звёзд (население II) с малым содержанием металлов ([Fe/H] = -2,95). Она была найдена в выборке ярких бедных металлом звёзд на окраинах нашей Галактики с помощью сверхмощного телескопа VLT Европейской Южной обсерватории. Группа исследователей опубликовала открытие в ApJ 10 мая 2007 года.
Возраст звезды, определённый по данным, полученным на VLT, составляет 13.2 миллиарда лет. Это позволяет назвать её самой старой звездой, известной в нашей Галактике — всего на полмиллиарда лет младше самой Вселенной (13.7 миллиарда лет по современным оценкам).
Возраст звезды определили тем же методом, что на Земле используется для определения возраста палеонтологических и археологических находок, — радиоизотопным анализом. Учитывая столь древний возраст этого космического тела, астрономы использовали радиоактивные изотопы с периодом полураспада в несколько миллиардов лет: радиоактивные европий, осмий и иридий.
Полагают, что она образовалась прямо из останков звёзд первого поколения, которые достигли конца своей жизни и взорвались сверхновыми в начале истории Вселенной.
6 Место — SDSS J0018-0939, 13 миллиардов лет
Сенсационное открытие сделали японские астрономы. Следы одной из старейших звезд обнаружены рядом с Млечным Путем. Ее остатки были вкраплены в тело другого звездного объекта в гало Млечного Пути.
Остатки небесного тела, которое располагалось в тысяче световых лет от Земли, были обнаружены в составе звезды популяции III при помощи телескопа Subaru. Объекту было присвоено имя SDSS J0018-0939.
Звезда имеет необычный химический состав, и именно благодаря сведениям о нем ученые могут узнать о факторах, которые привели к образованию небесного тела. По мнению ученых, возраст звезды может составлять около 13 миллиардов лет, в то время как Большой взрыв, после которого началось быстрое расширение Вселенной, произошел 13.8 миллиарда лет назад.
▤ Огромный сигарообразный НЛО рядом с МКС
▤ Столкновение Земли с астероидами: самые ужасные удары за всю историю
▤ Круче не бывает. ТТХ ракетного комплекса РС-24 Ярс
▤ Что такое малая ядерная энергетическая установка для КР?
Мафусаил: старейшая звезда во Вселенной
Самая старая звезда во Вселенной — HD140283, или, как ее обычно называют, Мафусаил. На этом оцифрованном изображении обзора неба показана звезда Мафусаил, расположенная на расстоянии 190,1 световых года от нас. Астрономы уточнили возраст звезды примерно до 14,3 миллиарда лет (что старше Вселенной) плюс-минус 800 миллионов лет. Изображение опубликовано 7 марта 2013 г.
(Изображение предоставлено: Оцифрованный обзор неба (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech и UKSTU/AAO)
В 2000 году ученые установили дату того, что, по их мнению, было самой старой звездой во Вселенной. Они провели наблюдения со спутника Hipparcos Европейского космического агентства (ESA) и подсчитали, что возраст HD140283 — или Мафусаила, как его обычно называют — составляет ошеломляющие 16 миллиардов лет.
Такая цифра несколько обескуражила. В конце концов, возраст Вселенной, определенный по наблюдениям за космическим микроволновым фоном, составляет 13,8 миллиарда лет, так как же звезда может быть старше Вселенной?
«Это было серьезное несоответствие», — говорит астроном Говард Бонд из Пенсильванского государственного университета. Помня об этом, Бонд и его коллеги решили выяснить правду и проверить точность цифры. Их выводы были такими же ошеломляющими.
Связанный: Звезда Мафусаила: Обнаружена старейшая из известных звезд (галерея)
Астрономы начали наблюдать Мафусаила, названного в честь библейского патриарха, который, как говорят, умер в возрасте 969 лет, что делает его самым долгоживущим из всех фигур в Библия — более 100 лет назад. Любопытная звезда находится примерно в 190 световых годах от Земли в созвездии Весов и быстро перемещается по небу со скоростью 800 000 миль в час (1,3 миллиона километров в час).
Краткие факты:
— Мафусаил покрывает ширину Луны в ночном небе каждые 1500 лет.
– Невооруженным глазом Мафусаила не увидишь. Ее можно увидеть только в телескоп
– Она содержит всего 1/250 железа, содержащегося в нашем Солнце
Было ясно, что звезда старая. Бедный металлами субгигант преимущественно состоит из водорода и гелия и содержит очень мало железа. Такой состав означал, что звезда должна была появиться, когда во Вселенной доминировали гелий и водород, и до того, как железо стало обычным явлением (более тяжелые элементы появились только тогда, когда массивные звезды создали их в своих ядрах)
Но мог ли Мафусаил действительно быть более чем на два миллиарда лет старше своего окружения? Наверняка это просто невозможно. Либо звезда была старше Вселенной, либо Вселенная была не такой «молодой», как думали ученые. Или, может быть, датировка была просто неправильной. Что должно было быть?
Исследование возраста Мафусаила
Это вид неба с заднего двора вокруг древней звезды Мафусаил, занесенной в каталог как HD 140283.
Изображение опубликовано 7 марта 2013 г. (Изображение предоставлено: A. Fujii и Z. Leway (STScI) )
Загадку такого масштаба нельзя было игнорировать, поэтому Бонд и его коллеги попытались докопаться до истины, проанализировав 11 наборов наблюдений, сделанных в период с 2003 по 2011 год.
Эти наблюдения были сделанные датчиками точного наведения космического телескопа Хаббла, которые отмечали положение, расстояние и выходную энергию звезд. Измерения параллакса, спектроскопии и фотометрии позволили ученым определить лучшее чувство возраста.
«Одной из неопределенностей с возрастом HD 140283 было точное расстояние до звезды, — сказал Бонд. «Было важно сделать это правильно, потому что мы можем лучше определить ее светимость и, следовательно, ее возраст — чем ярче собственная светимость, тем моложе звезда».
Истории по теме:
это означало, что мы наблюдали за звездой с разницей в шесть месяцев, чтобы найти сдвиг в ее положении из-за движения Земли по орбите, что говорит нам о расстоянии».
0003
Бонд добавляет, что в теоретическом моделировании звезд также были неточности, такие как точные скорости ядерных реакций в ядре и важность элементов, диффундирующих вниз во внешние слои. Поэтому они работали над идеей, что оставшийся гелий диффундирует глубже в ядро, оставляя меньше водорода для сжигания в результате ядерного синтеза. Чем быстрее расходуется топливо, тем меньше возраст.
«Еще одним важным фактором было количество кислорода в звезде, — сказал Бонд. У HD 140283 соотношение кислорода к железу было выше, чем предполагалось, и, поскольку кислорода во Вселенной не было в изобилии в течение нескольких миллионов лет, это снова указывало на более низкий возраст звезды.
В результате всей этой работы Бонд и его сотрудники оценили возраст HD 140283 в 14,46 миллиарда лет. Это было значительное сокращение по сравнению с заявленными ранее 16 миллиардами, но все же это больше, чем возраст самой Вселенной.
В этом смысле это не прояснило тайну и, на первый взгляд, просто гарантировало, что Мафусаил останется диковинкой.
Но ученые установили остаточную неопределенность в 800 миллионов лет, что, по словам Бонда, делает возраст звезды совместимым с возрастом Вселенной. Это был большой прорыв.
Связанный: Проверьте свои знания в этом звездном тесте исследование. «Наложение полос погрешностей дает некоторое указание на вероятность конфликта с космологическими определениями возраста»
«Другими словами, наиболее подтвержденный возраст звезды противоречит возрасту Вселенной [как определено космический микроволновый фон], и конфликт может быть разрешен только путем доведения планок погрешностей до их крайних пределов».
Дальнейшие уточнения привели к тому, что возраст HD 140283 еще немного снизился. Например, последующее исследование 2014 года обновило возраст звезды до 14,27 миллиарда лет. «Опять же, если учесть все источники неопределенности — как в наблюдательных измерениях, так и в теоретическом моделировании — ошибка составляет около 700 или 800 миллионов лет, поэтому конфликта нет, потому что 13,8 миллиарда лет лежат в пределах погрешности звезды», — сказал Бонд.
.
Более того, в мае 2021 года другая группа астрономов пересмотрела наилучшие оценки возраста и массы Мафусаила и, смоделировав, как звезды меняются с течением времени, установили, что его возраст составляет 12 миллиардов лет. Это по-прежнему делает HD 140283 чрезвычайно старой (солнцу, для сравнения, всего лишь ребенок в 4,6 миллиарда лет), но она точно и точно определяет возраст звезды как возраст Вселенной. Или это так?
Исследование возраста Вселенной
На этом рисунке показана временная шкала Вселенной, основанная на теории Большого взрыва и моделях инфляции. (Изображение предоставлено НАСА/WMAP)
С одной стороны, Бонд говорит, что попытки датировать Мафусаила — это «удивительное научное достижение, которое дает очень убедительные доказательства картины Вселенной Большого Взрыва». Показывая сходство между возрастом Вселенной и возрастом этой старой близкой звезды, он говорит, что проблема с возрастом самых старых звезд гораздо менее серьезна, чем это было в 19 веке.
90-х годов, когда звездный возраст приближался к 18 миллиардам лет или, в одном случае, к 20 миллиардам лет. «С неопределенностью определений возрасты теперь согласны», — сказал Бонд.
Но, с другой стороны, Мэтьюз считает, что проблема еще не решена. Астрономы на международной конференции ведущих космологов в Институте теоретической физики им. Кавли в Санта-Барбаре, штат Калифорния, в июле 2019 года были озадачены исследованиями, предполагающими разный возраст Вселенной. Они изучали измерения относительно близких галактик, которые предполагают, что Вселенная моложе на сотни миллионов лет по сравнению с возрастом, определяемым космическим микроволновым фоном.
Похожие: 7 удивительных фактов о Вселенной
Возраст Вселенной не 13,8 миллиарда лет, согласно подробным измерениям космического излучения, проведенным Европейским космическим телескопом «Планк» в 2013 году, возраст Вселенной может достигать 11,4 миллиарда лет. Если это действительно так, то Мафусаил снова на единицу старше вселенной.
Сюжет, действительно, запутывается, но насколько точны эти переоценки?
Одним из тех, кто стоит за современными исследованиями Вселенной, является лауреат Нобелевской премии Адам Рисс из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд.
Выводы основаны на идее расширяющейся Вселенной, показанной в 1929 году Эдвином Хабблом. Это фундаментально для Большого Взрыва — понимания того, что когда-то существовало состояние горячей плотности, которое взорвалось, растянув пространство. Это указывает на отправную точку, которую можно измерить, но новые данные предполагают, что скорость расширения примерно на 10% выше, чем предложенная Планком.
Действительно, команда Планка определила, что скорость расширения составляет 67,4 км в секунду на мегапарсек, но более поздние измерения скорости расширения Вселенной указывают на значения 73 или 74.
Это означает, что существует разница между измерением того, насколько быстро Вселенная расширяется сегодня, и предсказаниями того, как быстро она должна расширяться, основанными на физике ранней Вселенной, сказал Рисс.
Это приводит к переоценке общепринятых теорий, а также показывает, что еще многое предстоит узнать о темной материи и темной энергии, которые, как считается, стоят за этой загадкой.
Связанный: 5 странных фактов о наблюдении за рождением Вселенной
Более высокое значение постоянной Хаббла указывает на более короткий возраст Вселенной. Константа 67,74 км в секунду на мегапарсек приводит к возрасту 13,8 миллиарда лет, тогда как одно из 73 или даже 77, как показали некоторые исследования, указывает на возраст Вселенной не более 12,7 миллиарда лет.
Это несоответствие предполагает, как уже говорилось, что HD 140283 все еще может быть старше Вселенной. С тех пор его также заменило исследование 2019 года, опубликованное в журнале Science, в котором предложена постоянная Хаббла, равная 82,4, что предполагает, что возраст Вселенной составляет всего 11,4 миллиарда лет. Астрономы надеются, что космический телескоп Джеймса Уэбба сможет пролить свет на эту загадку.
Мэтьюз считает, что ответы кроются в более глубоком космологическом совершенствовании. «Я подозреваю, что космологи-наблюдатели упустили что-то, что создает этот парадокс, а не звездные астрофизики», — сказал он, указывая на то, что измерения звезд, возможно, более точны.
«Это не потому, что космологи более небрежны, а потому, что определение возраста Вселенной подвержено большим и, возможно, более сложным наблюдениям и теоретическим неопределенностям, чем возраст звезд.»
Почему Вселенная кажется моложе Мафусаила?
Представление художника о формировании первых звезд Вселенной. (Изображение предоставлено NASA/WMAP Science Team)
(открывается в новой вкладке)
Но что может заставить Вселенную казаться моложе этой конкретной звезды?
«Есть два варианта, и история науки показывает, что в таких случаях реальность представляет собой смесь обоих», — сказал Мэтьюз. «В этом случае это были бы источники ошибок наблюдений, которые не были полностью поняты, плюс некоторые пробелы в теории динамики Вселенной, такие как сила темной энергии, которая была основной движущей силой космического расширения.
уже много миллиардов лет».
Связанный: Объяснение тайны темной материи и темной энергии (инфографика)
Он предполагает возможность того, что нынешний «парадокс возраста» отражает изменение темной энергии во времени и, следовательно, изменение скорости ускорения. так называемая каузальная теория множеств. По словам Мэтьюза, новое исследование гравитационных волн может помочь разрешить этот парадокс.
Чтобы сделать это, ученые будут смотреть на рябь в ткани пространства и времени, созданную парами мертвых звезд, вместо того, чтобы полагаться на космический микроволновый фон или мониторинг близлежащих объектов, таких как переменные цефеиды и сверхновые, для измерения Хаббла. Постоянная — первая приводит к скорости 67 км в секунду на мегапарсек, а вторая — к 73.
Проблема в том, что измерение гравитационных волн — непростая задача, учитывая, что впервые они были непосредственно обнаружены только в 2015 году. десятилетие. Идея состоит в том, чтобы собрать данные о столкновениях между парами нейтронных звезд, используя видимый свет, излучаемый этими событиями, чтобы определить скорость, с которой они движутся относительно Земли.
Это также влечет за собой анализ результирующих гравитационных волн для представления о расстоянии — и то, и другое можно объединить, чтобы дать измерение постоянной Хаббла, которое должно быть наиболее точным.
Тайна эпохи HD 140283 ведет к чему-то большему и более сложному с научной точки зрения, изменяющему понимание того, как устроена Вселенная.
«Наиболее вероятные объяснения парадокса — это какой-то упущенный из виду эффект наблюдения и/или что-то важное, чего не хватает в нашем понимании динамики космического расширения», — сказал Мэтьюз. Что именно представляет собой это «что-то», несомненно, какое-то время будет задавать вопросы астрономам.
Дополнительные ресурсы
Узнайте больше о датчиках точного наведения (откроется в новой вкладке) космического телескопа Хаббла. Посмотрите эту интересную историю (откроется в новой вкладке) космического телескопа Хаббл. Узнайте, как WMAP (открывается в новой вкладке) проводит космологические измерения и определяет возраст Вселенной.
Библиография
- Тан, Цзяньлин и Меридит Джойс. «Пересмотренные наилучшие оценки возраста и массы звезды Мафусаил HD 140283 с использованием MESA и интерферометрии и последствий для одномерной конвекции (открывается в новой вкладке)» Research Notes of the AAS 5.5 (2021 г.): 117.
- Линкольн, Дон. «Нашли ли астрономы звезду старше Вселенной? (открывается в новой вкладке)» Учитель физики 59.3 (2021): 154–158.
- Бонд, Ховард Э. и др. «HD 140283: звезда в окрестностях Солнца, образовавшаяся вскоре после Большого взрыва. (открывается в новой вкладке)» The Astrophysical Journal Letters 765.1 (2013): L12.
- Кателан, М. «Возраст (самых старых) звезд. (открывается в новой вкладке)» Proceedings of the International Astronomical Union 13.S334 (2017): 11-20.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.
com.
Дэвид Крукс (David Crookes) — британский журналист, работающий в области науки и технологий, профессионально пишет уже более двух десятилетий. Получив образование в Университете Дарема в Англии, он писал статьи для десятков газет, журналов и веб-сайтов, включая The Independent, The i Paper, London Evening Standard, BBC Earth, How It Works и LiveScience. С 2014 года он регулярно публикуется в дочернем издании Space.com, журнале All About Space.0003
Откуда люди узнают, сколько лет звезде?
Ух ты, это популярный вопрос! Ученые многое узнали о звездах, особенно об этапах их жизни. Поскольку одна звезда может жить миллиарды лет, ученые изучают несколько звезд на разных этапах их жизни.
Некоторые характеристики звезд связаны друг с другом. Светимость, температура, звездная величина, спектральный класс и масса связаны между собой. Например, более крупные звезды более холодные, красного цвета и очень яркие. Все эти характеристики важны при определении возраста звезды, но ученые установили, что наиболее важным является состав звезды.
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела — очень известная диаграмма, которая показывает, как связаны эти характеристики звезд. Звезды делятся на разные категории в зависимости от их температуры, размера и т. д. Большинство звезд относятся либо к главной последовательности, либо к гигантам. Ученые поняли, что составы звезд связаны с диаграммой. Звезды проводят большую часть своей жизни в качестве звезды главной последовательности. За это время они сжигают водород в своем ядре.
Когда звезда сжигает водород, образуется гелий. В какой-то момент звезда израсходует весь водород и начнет сжигать гелий. Звезда расширяется и остывает, сжигая гелий. На этом этапе звезда называется гигантом.
Так зачем тебе все это рассказывать? Что ж, ученые обнаружили, что это очень простой способ сравнивать звезды. Это также отличный способ узнать возраст звезды. Ученые могут смотреть на спектры звезды и определять ее температуру, которая связана с размером и т. д. В свою очередь, эта информация показывает, сколько водорода или гелия осталось внутри звезды.
Мы знаем скорость, с которой звезды сжигают газы. Теперь ученые могут сказать, сколько лет звезде, в зависимости от ее состава!
Представлено Даной, Келли, Майклом, Келли, Томми, Ником, Рэндаллом (Северная Каролина)
(10.03.00)
Оригинальная иллюстрация Windows
Вас также может заинтересовать:
Большинство звезд приходится на довольно широкую линию (выделена красным), которая проходит из нижнего правого угла страницы в верхний левый. Эта линия называется главной последовательностью. Он рассказывает нам интересные вещи о том, как…подробнее
Следуйте по горизонтальным кривым (выделены красным). Это местонахождение звезд-гигантов. Гиганты не ведут себя как звезды главной последовательности. Яркость постоянна или даже увеличивается по мере…подробнее
Это зависит от того, о каком типе движения вы спрашиваете.
Если посмотреть на Солнечную систему с высоты птичьего полета, все планеты вращаются вокруг Солнца против часовой стрелки (или в прямом направлении)….подробнее
Почти у каждого есть пара вопросов о жизни в космосе. . Что космонавты делают в космосе? Как они занимаются повседневными делами, например, едят, спят и ходят в туалет? Важно отметить, что астронавты…подробнее
В Интернете есть отличная программа под названием Solar System Live, которая показывает положение всех планет и Солнца в любой день. Если вы перейдете на эту страницу, вы увидите изображение, похожее на…more
Изображение американского флага (тот, что был установлен астронавтами Аполлона) развевается (или прямо) на ветру. Как это возможно, если на Луне нет атмосферы? Это было что-то вроде…подробнее
Мне интересно, есть ли новая планета? Есть ли планеты (десятая планета?) после Плутона, принадлежащие нашей Солнечной системе? Как называются новые планеты, открытые в Солнечной системе? Есть ли.