Звезда старая: Наука: Наука и техника: Lenta.ru

IRAS 19312+1950 — то ли очень молодая, то ли очень старая звезда

2151

Добавить в закладки

Уже полтора десятка лет астрономы всего мира ломают голову над
загадкой массивной звезды IRAS 19312+1950, демонстрирующей
парадоксально признаки очень молодой и одновременной очень старой
звезды. Но группа исследователей из НАСА (США) под руководством
Мартина Кординера (Martin Cordiner) предположила, что этот объект
нашей галактики, возможно, ни то и ни другое — а протозвезда,
находящаяся еще в стадии формирования. О результатах работы
рассказывает НАСА.

Астрономы обнаружили IRAS 19312+1950 в 2000 году и с тех пор
безуспешно пытаются определить его возраст. Объект, расположенный
в 12 тыс. световых лет, поначалу исследовали при помощи
радиотелескопа, затем несколько групп исследователей наблюдали
его наземными телескопами. Было сделано заключение: IRAS
19312+1950 — богатая кислородом звезда, примерно в десять раз
тяжелее Солнца. Но какая звезда?

Некоторые астрономы склоняются к тому, что IRAS 19312+1950 —
старая звезда, находящаяся на закате жизненного цикла.
Действительно, в самых первых сведениях, полученных об этом
объекте, имеются интенсивные радиоисточники, называемые мазеры,
характерные для старых звезд. Мазеры возникают, когда молекулы
газа излучают много радиации в очень ограниченном диапазоне
частот. В результате звезда просматривается как мощный радиомаяк.
В частности, астрономы зафиксировали свечение оксида кремния,
состоящего из одного атома кремния и одного атома кислорода. По
непонятной причине такой мазер наблюдается только в очень старых
звездах. Исключения из этого «правила» составляют всего лишь
несколько звезд на тысячи других случаев.

Итак, первоначально предполагалось, что IRAS 19312+1950 — старая
звезда, окруженная облаком типичного вида, которое обычно
сопровождает молодые звезды. Но звучало и предположение, что
наблюдения по какой-то причине захватывают сразу два объекта:
«пожилую» звезду и протозвездный материал, находящийся в том же
поле.

Кординер и его коллеги начали исследовать этот объект с
космической обсерватории «Гершель» Европейского космического
агентства и анализировать данные, полученные с космического
телескопа «Спитцера» НАСА. Оба телескопа работают в инфракрасном
диапазоне, что позволило команде составить новое представление о
газе, пыли и льда в облаке, окружающем звезду.

Ученые пришли к выводу, что звезда находится в очень ранней
стадии формирования. Объект стал намного ярче с тех пор, как его
впервые обнаружили. Звезда испускает излучение, примерно в 20
тысяч раз превышающее энергию Солнца. Большое количество льда,
состоящего из воды и углекислого газа, и пыли в облаке вокруг
объекта заслоняет яркость его свечения, отчего звезда кажется
гораздо более тусклой, чем она есть на самом деле.

Плотное облако вокруг IRAS 19312+1950 близко к разрыву — он
происходит, когда растущая звезда втягивает в себя материал.
Когда речь идет о веществе вокруг старой звезды, то оно, как
правило, увеличивает свой объем, подготавливаясь к «побегу» в
межзвездное пространство. Суммарный вес всего объекта составляет
от 500 до 700 Солнц, что гораздо больше, чем могло бы быть в
случае пожилой или умирающей звезды.

«Мы думаем, что звезда находится, вероятно, в зачаточной стадии,
приближаясь ближе к концу своей аккреционноого периода стадии —
периода, когда она собирает материал для своего роста», — сказал
Мартин Кординер. В подтверждение этой концепции говорит также
невероятно высокая скорость звездного ветра — около 90 км в сек.

Тем не менее, исследователи признают, что IRAS 19312+1950 — не
типичная протозвезда. По причинам, которые они еще не могут
объяснить, этот объект имеет черты как очень молодой, так и очень
старой звезды.

Ранее портал Научная Россия писал о том, как
ученым удалось сфотографировать двойную звезду незадолго до
взрыва и сразу — после.

[Фото: NASA/JPL-Caltech]

iras 193121 950
протозвезды

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

НАУКА ДЕТЯМ

Академик Юлия Горбунова: Солнце пока светит нам бесплатно, и этим нужно пользоваться

10:30 / Химия

Академик Владимир Бетелин: «Микроэлектроника обрела стратегическое значение, как продукция ВПК» − «МК»

09:54 / Информационные технологии

Россия-1 о лауреатах Нобелевской премии по химии 2022

21:30 / Химия

Ученые определили, как у мышей возникает «заразный зуд»

20:00 / Нейронауки

Завершился первый сезон проекта «Женщины: Школа наставничества»

19:00 / Наука и общество

Разработан керамический материал с памятью формы

18:55 / Инженерия

На комплексе NICA начат четвертый цикл пусконаладки

17:30 / Физика

Нижегородские ученые разработали износостойкое покрытие для деталей машин и механизмов

16:30 / Новые технологии

Работников агропромышленного комплекса наградили на выставке «Золотая осень»

16:04 / Новые технологии, Экология, Экономика

Подготовку африканистов и востоковедов обсудили на попечительском совете Института стран Азии и Африки

15:50 / Наука и общество, Образование

Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008

04.03.2019

Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002

04.03.2019

Вспоминая Сергея Петровича Капицу

14.02.2017

Смотреть все

Звезда Эарендел зажглась меньше чем через миллиард лет после Большого взрыва

Международная группа астрофизиков, работающих на телескопе имени Хаббла, объявила о вероятном наблюдении отдельной звезды, существовавшей не более чем через 900 миллионов лет после рождения нашей Вселенной. Свет от нее шел к нам 12,9 млрд лет. Статья, в которой описаны детали работы, появилась 30 марта в журнале Nature. Звезда, названная авторами Эарендел (Earendel), находится в очень далекой галактике, свет от которой на пути к нам проходит вблизи массивного скопления галактик WHL0137–08. Благодаря гравитационному линзированию на этом скоплении излучение Эарендела усиливается в тысячи раз, что и позволило его разглядеть. Это открытие сильно перебивает рекорд дальности для отдельной звезды: свет от предыдущей рекордсменки (также обнаруженной при помощи «Хаббла») шел до нас 9,3 млрд лет.

— Ну вот, теперь остался только Хранитель Кольца, — обратилась она к Фродо. — Ты последний ждешь моих слов, но не последний в моих мыслях. Для тебя у меня приготовлен особый дар. — Галадриэль подняла хрустальный фиал, и от ее руки брызнули лучи белого света. — Здесь пойман и сбережен свет Эарендила, отразившийся в моем Зеркале. Чем чернее ночь вокруг тебя, тем ярче будет он освещать твой путь. Ему гореть там, где погаснут все другие огни. Помни Галадриэль и ее Зеркало.

Дж. Р. Р. Толкиен. «Властелин колец»

В чем новизна заявки на открытие, сделанной международной командой во главе с астрофизиком из университета Джонса Хопкинса Брайаном Велчем (Brian Welch)? Подчеркну, что сама реальность звезд не только столь почтенного возраста, но и возникших значительно раньше, давно уже не вызывает сомнений (например, об этом рассказано в моей книге «Белые карлики. Будущее Вселенной» на стр. 147–154). Тот же «Хаббл» в ходе реализации нескольких программ глубокого (Deep Fields) и сверхглубокого (см. Hubble Ultra-Deep Field) сканирования отдельных участков небесной сферы, неоднократно выявлял галактики, чей свет доходит до Земли с красным смещением порядка восьми или даже несколько выше. Это означает, что они возникли никак не позднее, чем через 700 миллионов лет после Большого взрыва, а вполне возможно, что и много раньше. В 2011 году ученые из Нидерландов, США и Швейцарии сообщили о вероятной регистрации света от массивного звездного скопления с более чем десятикратным красным смещением, который был испущен, когда возраст Вселенной не превышал 480 миллионов лет (R. J. Bouwens et al., 2011. A candidate redshift z ≈ 10 galaxy and rapid changes in that population at an age of 500 Myr). Отсюда следует, что светила первого поколения (по традиции их называют звездами населения III) существовали уже и в ту космическую эпоху. Согласно различным астрофизическим моделям, процесс звездообразования в нашей Вселенной мог начаться в промежутке 50–300 миллионов лет после Большого взрыва.

Однако обнаружить отдельные светила столь почтенного возраста неизмеримо труднее, нежели зарегистрировать содержащее их звездное скопление. Излучение таких звезд доходит до Земли в виде чрезвычайно слабых фотонных потоков, сдвинутых красным смещением в ближнюю инфракрасную зону. Выделить столь эфемерные сигналы на фоне излучения материнских галактик — крайне непростая задача. Поэтому не приходится удивляться, что самая старая звезда, которую ранее удалось зарегистрировать с помощью оптики «Хаббла», прислала свой свет на Землю с красным смещением всего лишь 1,5, что соответствует возрасту порядка четырех миллиардов лет.

Информация об открытии этого исполинского светила из семейства голубых сверхгигантов появилась в 2018 году. Оно произошло лишь благодаря тому счастливому случаю, что звездный свет, путешествуя через космическое пространство, прошел вблизи края мощного галактического скопления MACS J1149+2223, удаленного от нас на 5 миллиардов световых лет, и поэтому был отклонен и сфокусирован его тяготением. В результате этого эффекта гравитационного линзирования видимая яркость звезды выросла настолько, что аппаратура «Хаббла» смогла ее сфотографировать. Первооткрыватели дали своей находке весьма романтическое имя — Икар (в каталогах она фигурирует под куда менее приятным названием MACS J1149 Lensed Star 1). Стоит отметить, что в 2015 году то же самое скопление галактик MACS J1149+2223 помог обнаружить очень далекую сверхновую, взорвавшуюся за 9,3 миллиарда световых лет от Солнца (см. новость Сверхновая вспыхнула еще раз в назначенное время в назначенном месте, «Элементы», 25.12.2015).

Новоткрытая звезда была выявлена благодаря такому же зигзагу удачи. О ее существовании говорит наблюдение светящегося объекта внутри галактики WHL0137-zD1, чье красное смещение составляет 6,2±0,1. Интенсивность дошедшего от нее света была многократно усилена прохождением вблизи обнаруженного в начале 2010-х годов скопления галактик WHL0137-08, чье излучение сдвинуто в красную сторону спектра с довольно скромным смещением 0,566. Этот источник наблюдался в течение трех с половиной лет, причем за это время его яркость оставалась практически неизменной. В астрономические каталоги он попал с индексом WHL0137-LS, однако команда первооткрывателей окрестила его Earendel — «Утренняя Звезда» в переводе со староанглийского. Почитатели Джона Рональда Руэла Толкина сразу поймут, что это имя навеяно его книгами.

Разумеется, новую звезду (точнее, пока еще кандидата на эту роль) было невозможно идентифицировать, просто рассматривая изображения, сделанные в инфракрасном канале широкопольной камеры «Хаббла» Wide Field Camera 3, которая успешно трудится на благо науки с 2009 года. Оцифрованная первичная информация была обработана на основе ряда сложных алгоритмов, а затем «провернута» через пять различных моделей, описывающих процессы гравитационного линзирования.

В результате был получен набор данных, которые позволили оценить предполагаемые параметры источника зарегистрированных инфракрасных фотонов. Например, ученые пришли к выводу, что его максимальные геометрические размеры не превышают 0,36 парсек, а скорее всего в несколько раз меньше. Поскольку радиус самого компактного из известных звездных скоплений составляет 0,7 парсек, эта оценка стала сильным аргументом в пользу того, что Earendel представляет собой либо одиночную звезду, либо, что не исключено, двойную звездную систему. Авторы статьи в Nature склоняются к первой опции, однако в целом полагают вопрос открытым. Они особо отмечают, что предстоящий этим летом ввод в строй космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST) даст возможность собрать более полную и точную информацию об их находке.

Авторы признают, что собранные данные не позволяют с уверенностью охарактеризовать главные параметры предполагаемой звезды — массу и светимость. Они допускают, что Earendel — это сверхгигант спектрального класса О с массой свыше ста солнечных масс и эффективной температурой поверхности порядка 60 тысяч кельвинов. Однако не исключено, что его в конечном счете придется отнести к «нижележащим» спектральным классам В или даже А. Также возможно, что его масса находится в диапазоне от 40 до 100 солнечных масс, а нижняя граница поверхностной температуры составляет порядка 8 тысяч кельвинов. Уточняя эти оценки, авторы резюмируют, что масса «Утренней Звезды» скорее всего не менее 50 и не более 100 масс Солнца, а температура поверхности, вероятно, превышает 20 тысяч кельвинов. Для выяснения этих вопросов опять-таки понадобятся данные со спектроскопического приборного комплекса «Джеймса Уэбба». В общем, работы там много. Полученные результаты смогут использовать теоретики астрофизики. Как считает профессор Гарварда Ави Лёб (Avi Loeb), «настолько древняя звезда может принадлежать к самому первому поколению звезд Вселенной и поможет нам разобраться в условиях звездообразования на заре эволюции галактик».

Перефразируя Михаила Афанасьевича Булгакова, посмею заметить, что рассказывать об интересных научных открытиях, возможно, и не легко, но уж точно приятно. Именно такие эмоции я испытал, работая над этой заметкой.

Источник: Brian Welch, Dan Coe, Jose M. Diego, Adi Zitrin, Erik Zackrisson, Paola Dimauro, Yolanda Jiménez-Teja, Patrick Kelly, Guillaume Mahler, Masamune Oguri, F.  X. Timmes, Rogier Windhorst, Michael Florian, S. E. de Mink, Roberto J. Avila, Jay Anderson, Larry Bradley, Keren Sharon, Anton Vikaeus, Stephan McCandliss, Maruša Bradač, Jane Rigby, Brenda Frye, Sune Toft, Victoria Strait, Michele Trenti, Soniya Sharma, Felipe Andrade-Santos & Tom Broadhurst. A highly magnified star at redshift 6.2 // Nature. 2022. DOI: 10.1038/s41586-022-04449-y.

Алексей Левин

«Слишком старая»: Звезда сериала «Очень странные дела» с большим трудом получила свою роль

Платформы:

Категории:

Интересное
Кино

Теги:

Netflix
Очень странные дела
Stranger Things
Макс
очень странные дела 3 сезон
Stranger Things 4
Очень странные дела 4
Очень странные дела сезон 4
сериал от netflix
Сериал Netflix
Netflix Новости
Сэди Синк
Netflix свежее
Очень странные дела 5 сезон

Источник

  • Комментарии
  • Форум

  • Control

    06. 10.2022 11:08 от
    zcativ

  • Off top forever !

    06.10.2022 11:03 от
    Azzy

  • Overwatch

    06.10.2022 10:24 от
    Nikita K

  • For Honor

    06.10.2022 09:37 от
    Lex Mercer

  • Dead Space

    06.10.2022 09:30 от
    Ku6opr

Сейчас уже трудно представить кого-то другого в роли Макс Мэйфилд, кроме Сэди Синк, особенно после её великолепной игры в четвертом сезоне сериала «Очень странные дела«, но как выяснилось, продюсеры и директоры по кастингу были близки к тому, чтобы отклонить кандидатуру молодой актрисы на участие в шоу.     

Сэди Синк, сыгравшей в популярном сериале «Очень странные дела» роль Макс Мэйфилд, пришлось практически умолять директоров по кастингу, чтобы те дали ей шанс, поскольку на момент прослушивания ей было 14 лет и она считалась уже «староватой» для этой роли.

Об этом 20-летняя звезда и любимица фанатов «Очень странных дел» рассказала в интервью изданию Fashion Magazine.

По словам Сэди Синк, она попросила дать ей больше материала, чтобы попробовать лучше раскрыться, а затем продюсеры устроили ей совместный актерский тест с будущими звездами Гейтеном Матараццо (Дастин) и Калебом Маклафлином (Лукас), чтобы оценить химию между актерами. А на следующий день она узнала, что получила желаемую роль.

Читайте также: Уолтер Уайт и Джесси Пинкман были увековечены в качестве памятников.

Подписывайтесь на наш Telegram канал, там мы публикуем то, что не попадает в новостную ленту, и следите за нами в сети:

Telegram канал

Google Новости

Яндекс
Новости

 
Яндекс Дзен

Свежие новости

  • 06.10.2022
    Видеокарта NVIDIA RTX 4090 оказалась больше консоли Xbox Series S — фото

  • 06. 10.2022
    16 ГБ ОЗУ и RTX 2070 в рекомендованных: Раскрыты системные требования ремейка Dead Space

  • 06.10.2022
    Blizzard проведет ЛГБТ-турнир по Overwatch 2

  • 06.10.2022
    Хидео Кодзима тизерит анонс новой игры на следующем игровом шоу

  • 06.10.2022
    Metro: Exodus вдохновила Кори Барлога — разработчик God of War взял на заметку идеи шутера для своих проектов

  • 06. 10.2022
    Мультиплатформенный релиз Stadia-эксклюзива GYLT состоится в 2023 году

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 серий наблюдений, записанных 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 NASA/WMAP)

(открывается в новой вкладке)

С одной стороны, Бонд говорит, что попытки датировать Мафусаила — это «удивительное научное достижение, которое предоставляет очень убедительные доказательства картины Вселенной Большого Взрыва». Показывая сходство между возрастом Вселенной и этой старой ближайшей 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 свидетельствуют о том, 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 — возможность, обнаруженная теоретиками, может быть совместима с идеями о фундаментальной природе гравитации, такими как 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: [email protected].

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

Руководство по подаче заявок на участие в программе Lloyd J. Old STAR

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Программа Lloyd J. Old STAR предоставляет гранты в размере 1,25 миллиона долларов США сроком на 5 лет для ученых среднего звена. Это долгосрочное финансирование не привязано к конкретному исследовательскому проекту, а скорее направлено на предоставление исследователям определенной степени гибкости и свободы для изучения нестандартных и прорывных направлений исследований. Ожидается, что кандидаты, отобранные для этой награды, станут будущими «звездами» в области иммунологии рака: S ученые TA король R искс.

РУКОВОДСТВО ПО ПРИЕМЛЕМОСТИ

Кандидаты на участие в программе Lloyd J. Old STAR должны соответствовать следующим квалификационным требованиям:

  • Кандидат должен иметь степень доктора медицины, доктора философии или доктора медицины/докторской степени. (или эквивалент)
  • Кандидаты должны принадлежать к одной из следующих категорий по состоянию на 1 июля 2023 г.:
    • Постоянный доцент со стажем работы в этой должности не менее 3 лет (назначен не позднее 1 июля 2020 г.)
    • Постоянный доцент с максимальным стажем работы в этой должности 3 года (назначен 1 июля 2020 г. или позднее)

Дополнительные или исполняющие обязанности не подходят.

Предполагается, что соискатели будут посвящать как минимум 80% своего времени проведению исследований.

CRI не имеет ограничений по гражданству, и исследования, поддерживаемые наградой, могут проводиться в медицинских школах и исследовательских центрах в США или за рубежом. Обратите внимание, что Институт исследования рака не поддерживает исследования в коммерческих учреждениях.

ФИНАНСОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Lloyd J. Old Программа грантов STAR предоставляет до 250 000 долларов США в год в течение пяти лет. Присужденные средства предназначены для гибкости и могут использоваться для заработной платы, технической помощи, расходных материалов, капитального оборудования или научных поездок. CRI не предоставляет средства на косвенные расходы. Платежи осуществляются ежеквартально в валюте США принимающей организации.

Положения и условия премии

Все лауреаты должны соблюдать условия этой премии.

Обратите внимание: Исследовательский институт рака не будет изменять условия своей политики по запросу отдельных учреждений. Политика была одобрена нашим Попечительским советом, и у нас нет ресурсов, чтобы вести отдельные переговоры со многими учреждениями, которые получают нашу поддержку.

СРОК ПОДАЧИ ЗАЯВОК

Процесс подачи заявки на грант программы Lloyd J. Old STAR состоит из двух частей:

  • Заявка
  • Приглашение на собеседование

Крайний срок приема заявок – 15 января. В начале марта кандидаты будут уведомлены о том, были ли они приглашены на собеседование. Интервью будут проводиться виртуально с членами руководства Научно-консультативного совета CRI. Политика CRI заключается в том, что все рецензенты обязаны соблюдать этические принципы, которые предписывают строгую конфиденциальность в отношении всех аспектов любого письма о намерениях («LOI»), заявок на гранты и исследовательских предложений, представляемых CRI для рассмотрения на предмет финансирования. Соглашения о конфиденциальности со всеми рецензентами хранятся в файле CRI. Награда может быть активирована не раньше 1 июля. Награды должны быть активированы первого числа месяца.

ЗАГРУЗКА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

После того, как вы заполните все обязательные поля онлайн-формы, на последней странице заявки вам будет предложено загрузить в указанном порядке следующую подтверждающую документацию вместе с формой заявки в одном PDF-файле. документ:

  1. Заполните форму заявки (PDF)
  2. Abstract: 300-словный обзор исследовательских вопросов, целей и подходов вашей лаборатории. Содержание должно быть написано на нетехническом английском языке.
  3. Резюме исследования: Резюме (не более 4 страниц) ваших текущих и запланированных исследований, освещающее вашу прошлую работу и планы на следующие 5 лет. Таблицы, рисунки и ссылки могут быть приложены в качестве приложения.
  4. Перечислите пять (5) заслуживающих внимания публикаций: Пять рецензируемых статей, которые охватывают ваш самый важный научный вклад. Для каждой публикации предоставьте цитату, за которой следует краткое изложение значимости публикации объемом не более 300 слов. Не прилагайте к заявке копии публикаций.
  5. Биографические справки и библиография (ограничьте библиографию последними 5 годами и соответствующими публикациями).
  6. Список вашей текущей исследовательской поддержки.

Принимаются только документы в формате PDF. Все файлы должны быть объединены в один документ и названы по следующей формуле: если вас зовут Джон Браун, ваш файл должен называться Браун, Джон.pdf. Не отправляйте несколько вложений.

Когда вы закончите загрузку вложений, нажмите «Отправить». Вы получите уведомление, подтверждающее, что вы успешно отправили форму заявки. Сразу после этого на ваш адрес электронной почты будет отправлено автоматическое уведомление от CRI, также подтверждающее отправку.

Если у вас возникли проблемы с загрузкой вложения, отправьте его по электронной почте на адрес [email protected]. Обязательно запишите номер заявки, который будет присвоен вам при подаче.

Онлайн-заявки принимаются до 17:00. Восточное время в крайний срок. Мы настоятельно рекомендуем подавать заявки как можно раньше, чтобы у вас было достаточно времени на случай, если ваша заявка окажется неполной. Неполные заявки рассматриваться не будут.

Руководство по форматированию

Любые документы, которые вы прикрепляете к своей онлайн-форме заявки, должны быть напечатаны через один пробел с использованием шрифта 12 pt. или большего размера шрифта.

СКАЧАТЬ ФОРМУ ЗАЯВЛЕНИЯ В PDF

Заполнение онлайн-формы заявления

Новые пользователи
Вам будет предложено создать уникальную учетную запись пользователя, которая будет каталогизировать все заявки, которые вы отправляете в CRI. Вы будете использовать эту учетную запись каждый раз при входе в систему.

Создать учетную запись

Продолжить существующее приложение
Кандидаты Посетите страницу входа, чтобы получить доступ к сохраненному заявлению.

Вход на портал

 

Для файла PDF, найденного на этой странице, может потребоваться подключаемый модуль браузера.

Измерение возраста звездного скопления

Версия для печати

Дополнительная информация с сайта www.astronomynotes.com

  • Подтверждение моделей звездной эволюции

Звездные скопления дают нам много информации, имеющей отношение к изучению звезд в целом. Основная причина в том, что мы предполагаем, что все звезды в скоплении образовались практически одновременно из одного и того же облака межзвездного газа, а значит, звезды в скоплении должны быть очень однородны по своим свойствам. Это означает, что единственным существенным отличием звезд в скоплении является их масса, но если мы измерим свойства одной звезды (возраст, расстояние, состав и т. д.), то можно предположить, что свойства остальных звезд в скоплении кластер будет очень похож.

В действительности некоторые звезды в скоплении формируются раньше других, но по сравнению с их временем жизни разброс во временах их образования мал и им можно пренебречь. Мы также предполагаем, что все звезды в скоплении находятся на одинаковом расстоянии от нас. Опять же, на самом деле существует разброс по расстоянию, но, в большинстве случаев, этот разброс намного меньше, чем расстояние до скопления, поэтому им можно пренебречь. Например, самые отдаленные звезды шарового скопления M13 находятся примерно в 50 парсеках от центра скопления, но само скопление удалено от нас примерно на 7700 парсеков. Наконец, мы предполагаем, что химический состав всех звезд в конкретном скоплении должен быть очень схожим, поскольку ожидается, что газовое облако, из которого они образовались, было хорошо перемешано, поэтому все отдельные фрагменты облака, из которых образовались отдельные звезды, должны были иметь содержал ту же смесь элементов и молекул.

Когда звезды формируются из молекулярного облака, образуются звезды с очень высокой массой (возможно, примерно в 100 раз больше массы Солнца) вплоть до малой массы, коричневые карлики (около 0,08 массы Солнца). Наблюдения за новообразованными популяциями звезд показали нам, что образуется очень мало звезд с большой массой, в то время как образуется много звезд с малой массой. Падение очень крутое, так как вы также достигаете более высоких масс. Если бы вы исследовали звезды вблизи Солнца, вы бы обнаружили, что около 90% всех звезд в нашем Солнечном районе имеют массу меньше или равны массе Солнца. Масса большинства остальных менее чем в два раза превышает массу Солнца, и только около 0,5% всех близлежащих звезд имеют массу, превышающую массу Солнца в 8 раз. Примечательно, что наблюдения за звездообразованием во многих разных местах Вселенной, по-видимому, указывают на то, что относительное соотношение формирующихся звезд с разными массами является универсальным законом. То есть одна и та же относительная пропорция звезд с большой массой по сравнению с звездами с низкой массой всегда формируется независимо от размера области звездообразования, окружающей среды, в которой находится область звездообразования, и того, как давно образовались звезды. Следовательно, если мы сможем определить, как образовалось одно скопление звезд, мы сможем обобщить наши выводы и применить их ко всем скоплениям. Эта идея соотношения между числом звезд, образовавшихся в области звездообразования, и их массой называется функция начальной массы звезды .

Проследим эволюцию всего скопления звезд на протяжении нескольких этапов его жизни.

Эта презентация (при поддержке Penn State Astronomy & Astrophysics) позволяет вам щелкать слайды, показывающие эволюцию. Вы увидите серию схематических HR-диаграмм для звезд в скоплении. На каждом кадре по мере старения звезд меняется их светимость и температура, меняя общий вид диаграммы с возрастом.

Презентация развивается следующим образом:

  1. На раннем этапе формирования звездного скопления, который мы назовем t=0, большинство звезд с высокой массой достигли Главной последовательности, в то время как некоторые звезды с меньшей массой звезды все еще находятся в фазе Т Тельца.
  2. Спустя десять миллионов лет (10 7 лет) O-звезды с самой высокой массой израсходовали весь свой водород и начали эволюционировать с Главной последовательности.
  3. Через 100 миллионов лет (10 8 года), все звезды O стали сверхновыми. B-звезды начинают развиваться вне Главной последовательности.
  4. Через 1 миллиард лет (10 9 лет) все достаточно массивные B-звезды стали сверхновыми, а остальные превратились в красных гигантов. Звезды А начинают развиваться вне Главной последовательности.
  5. Через 5 миллиардов лет (5×10 9 лет) звезды G начинают развиваться вне Главной последовательности. Ветвь красных гигантов населена некоторыми из изначально более массивных звезд. Некоторые из первых образовавшихся красных гигантов уже стали белыми карликами.
  6. Через 10 миллиардов лет (10 10 лет) все звезды OBAFG отсутствуют на Главной последовательности, ветвь красных гигантов очень хорошо заселена, а также есть много белых карликов. На Главной последовательности остаются только звезды K&M.

Что мы видим в последовательности, так это то, что как скопление звезд возраст , вершина Главной последовательности исчезает первой. Аналогия, которую вы часто слышите, состоит в том, что это похоже на фитиль свечи — по мере того, как звезды скопления выгорают, Главная последовательность становится короче. Поэтому, если вы сможете точно определить, какой тип звезды только что переживает переход от Главной последовательности к красному гиганту (называемому 9-й0009 Main Sequence Turn-Off ), и если вы знаете, сколько времени (теоретически) требуется звездам этого типа, чтобы израсходовать весь свой водород, вы можете оценить возраст этой звезды. Теперь, поскольку мы предполагаем, что все звезды в скоплении образовались одновременно, мы можем предположить, что все звезды в скоплении имеют тот же возраст, что и самая массивная звезда, оставшаяся на Главной последовательности. Астрономы часто используют этот метод подгонки выключения главной последовательности для оценки возраста звездных скоплений. На практике это делается следующим образом:

  1. Астрономы используют компьютерные модели для создания теоретической диаграммы HR для популяции звезд определенного возраста, скажем, 500 миллионов лет. Вместо того, чтобы строить отдельные точки, они строят линию, которая проходит через точки всех звезд на диаграмме ЧСС. Поскольку эта линия указывает положение звезд определенного возраста, ее называют изохроной .
  2. Астрономы определяют наблюдаемые цвета и светимости звезд в звездном скоплении.

    3. 901:31 Вы находите наилучшее соответствие между теоретической изохроной и звездами в вашем скоплении, и это говорит вам о возрасте скопления.

Рисунок 7.10: Диаграмма HR с Главной последовательностью подходит для рассеянных скоплений разного возраста

Источник: Australia Telescope Outreach and Education; Предоставлено: Майк Гидри, Университет Теннесси

Если сравнить диаграммы HR для этапов 1-3, они очень похожи на диаграммы HR для открытых кластеров. Диаграмма HR для стадии 6 очень похожа на диаграмму шарового скопления. Таким образом, можно сделать вывод, что рассеянные скопления молоды (обычно несколько десятков миллионов или сотен миллионов лет), а шаровые скопления очень стары (обычно около 12-13 миллиардов лет). На изображении выше вы можете увидеть схематическую диаграмму HR с графиками линий, которые представляют Главную последовательность для ряда открытых скоплений. По месту выключения Главной последовательности видно, что NGC 2362 — самое молодое, затем h&χ Персеи, а M67 — самое старое из скоплений.

Это понимание объясняет несколько других сделанных нами наблюдений о различиях между этими двумя типами скоплений. Поскольку рассеянные скопления молоды, у них не было возможности уйти очень далеко от места, где они родились. Таким образом, вероятно, здесь остался материал молекулярных облаков, в которых они образовались поблизости (что создает отражательные туманности, наблюдаемые в Плеядах). Интенсивное излучение ярких звезд O и B в рассеянных скоплениях может ионизировать близлежащий газ, создавая поблизости эмиссионные туманности. В свете рассеянного скопления преобладают самые яркие звезды в скоплении, которые являются звездами главной последовательности O и B, поскольку красные гиганты еще не сформировались. Таким образом, рассеянные скопления должны быть совершенно голубыми.

Поскольку шаровые скопления старые, их нельзя найти рядом с областями, в которых они образовались. Рядом с ними нет газа. Даже если бы это было так, звезды в шаровых скоплениях не излучают много ультрафиолетового света, способного создавать эмиссионные туманности. Таким образом, мы не ожидаем обнаружить эмиссионные туманности, окружающие шаровые скопления. Не осталось голубых звезд Главной последовательности, поэтому в свете шарового скопления должны преобладать самые яркие красные гиганты, что приводит к их очень красному виду.

Наконец, мы также можем объяснить разницу в химическом составе звезд рассеянного скопления и звезд шарового скопления. Первоначально весь газ во Вселенной содержал несколько элементов тяжелее гелия. Однако, как мы узнали из нашего исследования звездной эволюции, более тяжелые элементы создаются в массивных звездах и рассеиваются, когда они становятся сверхновыми. Следовательно, с течением времени более поздние поколения звезд должны содержать все более и более высокие концентрации тяжелых элементов. Поскольку шаровым скоплениям 12 миллиардов лет, их атмосферы отражают состав первичного газа, из которого они образовались. Поскольку рассеянные скопления образовались относительно недавно, в их атмосферах в 10-100 раз больше тяжелых элементов.

Один вопрос, на который мы еще не ответили, заключается в том, почему Солнце так явно изолировано.