Кредит за изображение: Хъбъл
Благодарение на космическия телескоп Хъбъл астрономите използват древни звезди в Млечния път, за да излязат с независима оценка за епохата на Вселената. При този нов метод астрономите се насочват към древни звезди от бяло джудже, които се охлаждат с много предсказуема скорост. Тези звезди са се образували близо до началото на Вселената и астрономите са успели да преценят, че са на възраст между 12-13 милиарда години. Достатъчно близо.
Избутвайки границите на своето мощно зрение, космическият телескоп на НАСА разкри НАСА най-старите изгорели звезди в нашата Галактика на Млечния път. Тези изключително стари, тъмни „часовникови звезди“ осигуряват напълно независимо четене за епохата на Вселената, без да разчитат на измерванията на разширяването на Вселената.
Древните звезди от бяло джудже, както се вижда от Хъбъл, се оказват на възраст от 12 до 13 милиарда години. Тъй като по-ранните наблюдения на Хъбъл показват, че първите звезди са се образували по-малко от 1 милиард години след раждането на Вселената в големия взрив, намирането на най-старите звезди поставя астрономите в обсега на ръка за изчисляване на абсолютната възраст на Вселената.
Въпреки че предишните изследвания на Хъбъл определят възрастта на Вселената на 13 до 14 милиарда години въз основа на скоростта на разширяване на космоса, рожденият ден на Вселената е толкова фундаментална и дълбока стойност, че астрономите отдавна търсят други техники за датиране на възрастта, за да проверят кръстосано своите заключения. „Този нов къс съединител за наблюдение стига до въпроса за възрастта и предлага напълно независим начин за определяне на тази стойност“, казва Харви Ричър от университета в Британска Колумбия, Канада.
Новите наблюдения за възрастови датировки бяха направени от Ричър и колегите му, като използваха Хъбъл, за да ходят на неуловими древни звезди, скрити вътре в кълбовиден звезден куп, разположен на 5600 светлинни години в съзвездието Скорпий. Резултатите ще бъдат публикувани в Astrophysical Journal Letters.
Концептуално, новото наблюдение за възрастта е толкова елегантно просто, колкото и да се прецени колко отдавна гори огън чрез измерване на температурата на тлеещите въглища. За Хъбъл „въглените“ са бели звезди-джуджета, изгорелите останки от най-ранните звезди, образували се в нашата галактика.
Горещи, плътни сфери от въглеродна „пепел“, оставени след ядрената пещ на мъртвата звезда, белите джуджета се охлаждат с предвидима скорост? колкото по-старо е джуджето, толкова по-хладно е, което го прави перфектен „часовник”, който тиктака почти толкова дълго, колкото съществува Вселената.
Този подход е признат за по-надежден от възрастта на най-старите звезди, които все още горят от ядрен синтез, който разчита на сложни модели и изчисления за това как една звезда изгаря ядреното си гориво и стареенето. Белите джуджета са по-лесни за стареене, защото те просто се охлаждат, но трикът винаги е бил намирането на най-тъмните и следователно най-дългите „часовници“.
Докато белите джуджета се охлаждат, те стават все по-бледи и това изисква Хъбъл да направи много снимки от древния кълбовиден звезден клъстер M4. Наблюденията възлизат на близо осем дни на експозиция за период от 67 дни. Това позволи ли дори по-слабите джуджета да станат видими, докато най-накрая най-готините? и най-старите? виждаха се джуджета. Тези звезди са толкова слаби (с 30-та величина? Което е значително по-слабо от първоначално предвиденото за изображения на телескоп Хъбъл с оригиналните камери), те са по-малко от една милиарда от видимата яркост на най-слабите звезди, които могат да се видят с просто око ,
Кълбовидните клъстери са първите пионерски заселници на Млечния път. Мнозина се събраха, за да построят хъба на нашата галактика и са се образували милиарди години преди появата на великолепния диск на въртящия се диск на Млечния път (както е потвърдено допълнително от наблюденията на Ричър). Днес 150 кълбовидни клъстера оцеляват в галактическия ореол. Кълбовидният клъстер М4 е избран, тъй като е най-близкият до Земята, така че присъщите безобразни бели джуджета все още са очевидно достатъчно ярки, за да бъдат избрани от Хъбъл.
През 1928 г. измерванията на Едуин Хъбъл за галактиките го накараха да осъзнае, че Вселената се разширява равномерно, което означава, че Вселената има ограничена епоха, която може да бъде оценена чрез математическо „провеждане на разширението назад“. Едвин Хъбъл за първи път прецени, че Вселената е само на 2 милиарда години. Несигурността относно истинската скорост на разрастване доведе до оживен дебат в края на 70-те години, като оценките варират от 8 милиарда до 18 милиарда години. Прогнозите за възрастите на най-старите нормални звезди с "главна последователност" противоречат с по-ниската стойност, тъй като звездите не могат да бъдат по-стари от самата Вселена.
През 1997 г. астрономите на Хъбъл прекъснаха тази безизходица, като триумфално обявиха надеждна епоха за Вселената, изчислена от много точно измерване на скоростта на разширяване. Картината скоро се усложнява, когато астрономите, използващи Хъбъл и наземните обсерватории, откриват, че Вселената не се разширява с постоянна скорост, а се ускорява поради неизвестна отблъскваща сила, наречена „тъмна енергия“. Когато тъмната енергия е включена в историята на разширяването на Вселената, астрономите достигат възраст за Вселената 13-14 милиарда години. Тази епоха сега е независимо проверена от възрастите на „часовниковите“ бели джуджета, измерени от Хъбъл.
Оригинален източник: Hubble News Release
