Кредит зображення: Хаббл
Завдяки космічному телескопу «Хаббл» астрономи використовують древні зірки в Чумацькому Шляху, щоб скласти незалежну оцінку віку Всесвіту. За цим новим методом астрономи орієнтувались на давні білі карликові зірки, які охолоджуються з дуже передбачуваною швидкістю. Ці зірки утворилися біля початку Всесвіту, і астрономи змогли оцінити, що їм віком від 12 до 13 мільярдів років. Достатньо близько.
Просуваючи межі свого потужного зору, космічний телескоп НАСА Хаббл виявив найдавніші згорілі зірки в нашій Галактиці Чумацького Шляху. Ці надзвичайно старі тьмяні "годинникові зірки" забезпечують абсолютно незалежне читання про вік Всесвіту, не покладаючись на вимірювання розширення Всесвіту.
Старовинні білі карликові зірки, як їх бачив Хаббл, виявляються віком від 12 до 13 мільярдів років. Оскільки попередні спостереження Хаббла показують, що перші зірки утворилися менше ніж 1 мільярд років після народження Всесвіту у великому вибуху, пошук найстаріших зірок ставить астрономів в межах досяжності обчислення абсолютного віку Всесвіту.
Хоча попередні дослідження Хаббла встановлювали вік Всесвіту на 13-14 мільярдів років, виходячи зі швидкості розширення космосу, день народження Всесвіту є настільки фундаментальним і глибоким значенням, що астрономи давно шукають інші вікові методи, щоб перехресно перевірити їх висновки. "Це нове коротке замикання спостереження, що відповідає питанням віку, і пропонує абсолютно незалежний спосіб закріпити це значення", - говорить Харві Річер з Університету Британської Колумбії, Канада.
Нові вікові спостереження були зроблені Рішером та його колегами, використовуючи Хаббла для полювання на невловимих древніх зірок, захованих всередині кульового скупчення зірок, розташованого на відстані 5600 світлових років у сузір'ї Скорпія. Результати мають бути опубліковані в журналах «Астрофізичний журнал».
Концептуально, спостереження за новими віками настільки ж елегантно просте, як і оцінка того, як давно палав багаття, вимірюючи температуру тліючого вугілля. Для Хаббла «вугілля» - це білі карликові зірки, згорілі залишки найдавніших зірок, що утворилися в нашій галактиці.
Гарячі, щільні сфери вуглецевого «золи», залишені ядерною піччю давно мертвої зірки, білі карлики охолоджуються передбачуваною швидкістю? чим старший гном, тим прохолодніше, що робить його ідеальним "годинником", який тикає майже до тих пір, як існував Всесвіт.
Цей підхід був визнаний більш надійним, ніж вікові дати найдавніших зірок, які ще горять ядерним синтезом, який спирається на складні моделі та розрахунки про те, як зірка спалює своє ядерне паливо та віки. Білих карликів легше старіти, тому що вони просто охолоджуються, але фокус завжди був у пошуку найменших і, отже, найдовших “годинників”.
Коли білі гноми охолоджуються, вони стають слабшими, і це вимагає від Хаббла зробити багато знімків древнього кульового скупчення зірок M4. Спостереження склали майже вісім днів експозиції протягом 67-денного періоду. Це дозволило побачити навіть слабкіші гномики, поки нарешті найкрутіші? і найстаріший? бачили карликів. Ці зірки настільки слабкі (з 30-ю величиною? Це значно слабкіше, ніж спочатку передбачалося для будь-яких зображень телескопа Хаббла з оригінальними камерами), вони менше ніж на мільярдну частину явної яскравості найменших зірок, які можна побачити неозброєним оком .
Кульові скупчення - перші піонерські поселенці Чумацького Шляху. Багато людей згуртувались, щоб побудувати вузол нашої галактики і сформували мільярди років до появи чудового дискового вертушка «Чумацького Шляху» (як далі підтверджено спостереженнями Рішера). На сьогодні в галактичному ореолі виживає 150 кульових скупчень. Кульовий скупчення M4 було обрано тому, що він знаходиться найближче до Землі, тому суто неміцні білі карлики все ще, мабуть, досить яскраві, щоб їх обрав Хаббл.
У 1928 році вимірювання галактик Едвіна Хаббла дало йому зрозуміти, що Всесвіт рівномірно розширюється, що означало, що Всесвіт має кінцевий вік, який можна оцінити математичним шляхом "розширення назад". Едвін Хаббл перший оцінив, що Всесвіту було лише 2 мільярди років. Невпевненість у справжньому темпі розширення призвела до бурхливих дебатів наприкінці 1970-х, за оцінками, коливаючись від 8 мільярдів до 18 мільярдів років. Оцінки віку найстаріших звичайних зірок "основної послідовності" суперечать меншому значенню, оскільки зірки не можуть бути старшими від самої Всесвіту.
У 1997 році астрономи Хаббла зламали цей глухий кут, торжествуючи оголосивши надійний вік для Всесвіту, обчислений з дуже точного вимірювання швидкості розширення. Картина незабаром ускладнилася, коли астрономи, що використовують Хаббла та наземні обсерваторії, виявили, що Всесвіт не розширюється постійною швидкістю, а прискорюється через невідому відштовхувальну силу, що називається "темна енергія". Коли темна енергія враховується в історію розширення Всесвіту, астрономи досягають віку для Всесвіту 13-14 мільярдів років. Цей вік зараз незалежно перевіряється віками "годинникових" білих карликів, виміряних Хабблом.
Оригінальне джерело: Новини Хаббла
