Бедна на метал звезда, разположена само на 190 светлинни години от Слънцето, е на възраст 14,46 + -0,80 милиарда години, което означава, че звездата е почти толкова стара, колкото Вселената! Тези резултати се появиха от ново проучване, ръководено от Хауърд Бонд. Такива звезди, бедни на метали, са (супер) важни за астрономите, тъй като те определят независима долна граница за възрастта на Вселената, която може да се използва за потвърждаване на възрастовите оценки, изведени по друг начин.
В миналото анализите на кълбовидните клъстери и константата на Хъбъл (скорост на разширение на Вселената) даваха значително различни възрасти за Вселената и бяха компенсирани с милиарди години! Оттук и значението на звездата (обозначена HD 140283), изучена от Бонд и неговите съавтори.
„В рамките на грешките възрастта на HD 140283 не противоречи на възрастта на Вселената, 13,77 ± 0,06 милиарда години, въз основа на микровълновия фон и константата на Хъбъл, но трябва да се е формирала скоро след големия взрив.“ екипът отбеляза.
Звездите, бедни на метал, могат да се използват за ограничаване на възрастта на Вселената, тъй като съдържанието на метали обикновено е прокси за възрастта. По-тежките метали обикновено се образуват при експлозии на свръхнови, които замърсяват околната междузвездна среда. Впоследствие звездите, родени от тази среда, са по-обогатени с метали, отколкото техните предшественици, като всяко следващо поколение става все по-обогатено. Всъщност HD 140283 показва по-малко от 1% съдържание на желязо в Слънцето, което дава индикация за неговата голяма възраст.
HD 140283 беше използван по-рано за ограничаване на епохата на Вселената, но несигурността, свързана с нейното прогнозно разстояние (по това време), направи определянето на възрастта някак неточно. Затова екипът реши да получи ново и подобрено разстояние за HD 140283 с помощта на космическия телескоп Хъбъл (HST), а именно чрез тригонометричния подход на паралакса. Несигурността на разстоянието за HD 140283 беше значително намалена в сравнение със съществуващите оценки, което доведе до по-прецизна оценка на възрастта за звездата.
Екипът приложи най-новите еволюционни песни (основно компютърни модели, които проследяват светимостта и температурната еволюция на звездата като функция от времето) към HD 140283 и извлече възраст от 14,46 + -0,80 милиарда години (вижте фигурата по-горе). И все пак свързаната несигурност може да бъде допълнително смекчена чрез увеличаване на размера на извадката от (много) бедни на метал звезди с точни разстояния в съзвучие с непрекъснатата задача за подобряване на компютърните модели, използвани за очертаване на еволюционния път на звездата. Средно изчислена от тази проба би осигурила твърда долна граница за възрастта на Вселената. Надеждността на определената възраст зависи също и от точното определяне на металното съдържание на пробата. Въпреки това може да не се наложи да чакаме дълго, тъй като Дон ВанденБерг (UVic) любезно се пренасочи към Space Magazine, за да очакваме, „разширена статия за HD 140283 и другите [подобни] цели, за които сме подобрили паралакса [разстоянията]“.
Както бе отбелязано в началото, анализите на кълбовидните клъстери и константата на Хъбъл дават значително различни възрасти за Вселената. Оттук и мотивацията за Bond et al. Проучване за 2013 г., което имаше за цел да определи възрастта на звездата с беден на метал HD 140283, която може да бъде сравнена със съществуващите оценки за възрастта на Вселената. Несъответстващите епохи произтичат отчасти от несигурността в скалата на космическите разстояния, тъй като определянето на константата на Хъбъл се основава на установяване (точни) разстояния до галактиките. Историческите оценки за константата на Хъбъл варират от 50-100 км / с / Mpc, което определя разпространението на възрастта за Вселената от ~ 10 милиарда години.
Горепосоченото разпространение в постоянните оценки на Хъбъл със сигурност беше незадоволително и астрономите признаха, че са необходими надеждни резултати. Една от ключовите цели, предвидени за HST, е да намали несигурността, свързана с константата на Хъбъл, до <10%, като по този начин предостави подобрена оценка за възрастта на Вселената. Настоящите оценки за константата на Хъбъл, обвързани с HST данни, изглежда обхващат по-малък обхват (64-75 km / s / Mpc), като средната стойност означава възраст близо ~ 14 милиарда години.
Определянето на надеждна възраст за звезди в кълбовидните клъстери също зависи от наличието на надеждно разстояние и екипът отбелязва, че „все още не е ясно дали възрастовете на кълбовидния клъстер са съвместими с възрастта на Вселената [прогнозирана от константата на Хъбъл и други средства]. “ Кълбовидните клъстери задават по-ниска граница на възрастта на Вселената и възрастта им трябва да бъде по-малка от тази, изведена от константата на Хъбъл (& космологични параметри).
Накратко, проучването потвърждава, че има стари звезди, които бродят в слънчевия квартал, които могат да бъдат използвани за ограничаване на епохата на Вселената (~ 14 милиарда години). За сравнение Слънцето е на възраст 4,5 милиарда години.
Констатациите на екипа ще се появят в писмата на Astrophysical Journal, а предпечатът е достъпен на arXiv. Съавторите на изследването са Е. Нелан, Д. ВанденБерг, Г. Шефер и Д. Хармер. Заинтересованият читател, желаещ пълна информация, ще намери подходящи произведения: Pont et al. 1998, VandenBerg 2000, Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012.
