Зірка, бідна металом, розташована всього в 190 світлових років від Сонця, становить 14,46 + -0,80 мільярда років, що означає, що зірка майже така ж стара, як і Всесвіт! Ці результати з'явилися в новому дослідженні під керівництвом Говарда Бонда. Такі бідні металами зірки є (надто) важливими для астрономів, оскільки вони встановлюють незалежну нижню межу віку Всесвіту, яку можна використовувати для підтвердження вікових оцінок, виведених іншими способами.
У минулому аналізи кульових скупчень та константи Хаббла (швидкість розширення Всесвіту) давали надзвичайно різні епохи для Всесвіту і компенсувалися мільярдами років! Звідси важливість зірки (призначеної HD 140283), яку вивчали Бонд та його співавтори.
"В рамках помилок вік HD 140283 не суперечить віку Всесвіту, 13,77 ± 0,06 мільярда років, виходячи з мікрохвильового фону та постійної Хаббла, але він повинен сформуватися незабаром після великого удару". команда зазначила.
Зірки, бідні металами, можуть бути використані для обмеження віку Всесвіту, оскільки вміст металів зазвичай є віком проксі. Важкі метали, як правило, утворюються при вибухах наднових, які забруднюють навколишнє міжзоряне середовище. Зірки, згодом народжені з цього середовища, більше збагачуються металами, ніж їх попередники, з кожним наступним поколінням все більше збагачуються. Дійсно, HD 140283 демонструє менше 1% вмісту заліза Сонця, що вказує на його значний вік.
HD 140283 раніше використовувався для обмеження віку Всесвіту, але невизначеності, пов'язані з його розрахунковою відстані (на той час), зробили визначення віку дещо неточним. Тому команда вирішила отримати нову та вдосконалену відстань для HD 140283 за допомогою космічного телескопа Хаббла (HST), а саме за допомогою тригонометричного підходу паралакса. Невизначеність відстані для HD 140283 була значно зменшена порівняно з існуючими оцінками, в результаті чого для зірки з’явилася більш точна вікова оцінка.
Команда застосувала останні еволюційні доріжки (в основному, комп'ютерні моделі, які відстежують освітленість зірочки та еволюцію температури у залежності від часу) до HD 140283 та отримали вік 14,46 + -0,80 мільярда років (див. Малюнок вище). Однак пов'язану з цим невизначеність можна було б додатково пом'якшити, збільшивши розмір вибірки (дуже) зірок, бідних металами, з точними відстанями, узгоджуючись з нескінченним завданням вдосконалення комп'ютерних моделей, що використовуються для розмежування еволюційного шляху зірки. Середній обчислений з цього зразка забезпечив би тверду нижню межу для віку Всесвіту. Надійність визначеного віку також залежить від точного визначення вмісту металу в зразку. Однак, нам, можливо, не доведеться довго чекати, як Дон ВанденБерг (UVic) люб’язно передав Space Magazine, щоб очікувати, "розширену статтю про HD 140283 та інші [подібні] цілі, для яких ми вдосконалили паралакси [відстані]".
Як зазначалося на початку, аналізи кульових скупчень та константи Хаббла давали значно різний вік Всесвіту. Звідси мотивація Бонда та ін. Дослідження 2013 року, яке мало на меті визначити вік металевої зірки HD 140283, який можна порівняти з існуючими віковими оцінками для Всесвіту. Розбіжні віки почасти випливали з невизначеності в масштабі космічної відстані, оскільки визначення константи Хаббла спиралося на встановлення (точних) відстаней до галактик. Історичні оцінки константи Хаббла становили від 50-100 км / с / Мпс, що визначає поширення віку у Всесвіті ~ 10 мільярдів років.
Вищезгадане поширення постійних оцінок Хаббла було, безумовно, незадовільним, і астрономи визнали, що потрібні надійні результати. Однією з ключових цілей, передбачених HST, було зменшити невизначеність, пов’язану з постійною Хабблом, до <10%, таким чином забезпечивши покращену оцінку віку Всесвіту. Поточні оцінки константи Хаббла, пов'язані з даними HST, схожі на менший діапазон (64-75 км / с / Мпк), середнє значення означає вік близько ~ 14 мільярдів років.
Визначення надійного віку для зірок у кульових скупченнях також залежить від наявності надійної відстані, і команда зазначає, що "досі незрозуміло, чи сумісні вікові шари кластера з віком Всесвіту [прогнозовано з постійної Хаббла та інші засоби] ». Кульові скупчення встановлюють нижню межу віку Всесвіту, і їх вік повинен бути меншим, ніж на основі константи Хаббла (& космологічні параметри).
Підсумовуючи це, дослідження підтверджує, що існують старі зірки, кочуючі по сонячному сусідству, які можуть бути використані для обмеження віку Всесвіту (~ 14 мільярдів років). Сонце, для порівняння, становить ~ 4,5 мільярда років.
Висновки команди з’являться в «Листах астрофізичного журналу», а передрук доступний на arXiv. Співавторами дослідження є Е. Нелан, Д. ВанденБерг, Г. Шефер та Д. Хармер. Зацікавлений читач, який бажає повної інформації, знайде відповідні роботи: Pont et al. 1998, VandenBerg 2000, Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012.
