Hviezda chudobná na kov, ktorá sa nachádza iba 190 svetelných rokov od Slnka, má 14,46 ± 0,80 miliárd rokov, čo znamená, že hviezda je skoro taká stará ako vesmír! Tieto výsledky vyplynuli z novej štúdie vedenej Howardom Bondom. Takéto hviezdy chudobné na kov sú pre astronómov (super) dôležité, pretože stanovujú nezávislý dolný limit pre vek vesmíru, ktorý možno použiť na potvrdenie odhadov veku odvodených inými prostriedkami.
V minulosti analýzy globulárnych zhlukov a Hubbleova konštanta (miera expanzie vesmíru) priniesli vesmíru nesmierne odlišné veky a boli kompenzované miliardami rokov! Preto je dôležitá hviezda (označená ako HD 140283), ktorú študoval Bond a jeho spolupredsedovia.
"Pokiaľ ide o chyby, vek HD 140283 nie je v rozpore s vekom vesmíru, 13,77 ± 0,06 miliárd rokov, na základe mikrovlnného pozadia a Hubbleovej konštanty, ale musel sa utvoriť čoskoro po veľkom tresku." tím poznamenal.
Hviezdy chudobné na kov sa dajú použiť na obmedzenie veku vesmíru, pretože obsah kovu je spravidla proxy veku. Ťažšie kovy sa zvyčajne tvoria pri výbuchoch supernovy, ktoré znečisťujú okolité medzihviezdne médium. Hviezdy, ktoré sa následne narodili z tohto média, sú obohatené o kovy viac ako ich predchodcovia, pričom každá ďalšia generácia sa stále viac obohacuje. HD 140283 skutočne vykazuje menej ako 1% obsahu železa na Slnku, čo svedčí o jeho značnom veku.
HD 140283 sa predtým používal na obmedzenie veku vesmíru, ale neistoty spojené s jeho odhadovanou vzdialenosťou (v tom čase) určovali vek nepresne. Tím sa preto rozhodol získať novú a vylepšenú vzdialenosť pre HD 140283 pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu (HST), a to pomocou trigonometrického paralaxy. Neistota vzdialenosti pre HD 140283 bola v porovnaní s existujúcimi odhadmi výrazne znížená, čo viedlo k presnejšiemu odhadu veku hviezdy.
Tím aplikoval najnovšie vývojové stopy (v podstate počítačové modely, ktoré sledujú vývoj jasu a teploty hviezdy ako funkciu času) na HD 140283 a odvodil vek 14,46 ± 0,80 miliárd rokov (pozri obrázok vyššie). S tým súvisiaca neistota by sa však mohla ešte viac zmierniť zväčšením veľkosti vzorky (veľmi) hviezd chudobných na kov s presnými vzdialenosťami, v zhode s nekonečnou úlohou vylepšenia počítačových modelov používaných na vymedzenie evolučnej dráhy hviezdy. Priemer vypočítaný z tejto vzorky by poskytoval pevnú dolnú hranicu pre vek vesmíru. Spoľahlivosť určeného veku závisí tiež od presného určenia obsahu kovu vo vzorke. Možno však nebudeme musieť dlho čakať, pretože Don VandenBerg (UVic) sa láskavo zasielal do časopisu Space Magazine a očakával „rozšírený článok o HD 140283 a ďalšie [podobné] ciele, pre ktoré sme vylepšili paralaxy [vzdialenosti]“. “
Ako bolo uvedené na začiatku, analýzy globulárnych zhlukov a Hubbleova konštanta priniesli vesmíru obrovsky rozdielny vek. Motivácia pre Bond a kol. Štúdia z roku 2013, ktorej cieľom bolo určiť vek pre hviezdu chudobnú na kovy HD 140283, ktorú by bolo možné porovnať s existujúcimi odhadmi veku pre vesmír. Rozporné veky pramenili čiastočne z neistôt v mierke kozmickej vzdialenosti, pretože určenie Hubbleovej konštanty sa spoliehalo na stanovenie (presných) vzdialeností od galaxií. Historické odhady Hubbleovej konštanty sa pohybovali od 50 do 100 km / s / Mpc, čo definuje vekové rozpätie pre vesmír vo výške ~ 10 miliárd rokov.
Vyššie uvedené rozpätie v Hubbleových konštantných odhadoch bolo určite neuspokojivé a astronómovia uznali, že sú potrebné spoľahlivé výsledky. Jedným z hlavných cieľov predpokladaných pre HST bolo znížiť neistoty spojené s Hubbleovou konštantou na <10%, čím sa poskytne zlepšený odhad veku vesmíru. Zdá sa, že súčasné odhady Hubbleovej konštanty spojené s údajmi HST sa pohybujú v menšom rozsahu (64 - 75 km / s / Mpc), pričom stredná hodnota znamená vek okolo 14 miliárd rokov.
Stanovenie spoľahlivého veku hviezd v guľových zhlukoch závisí tiež od dostupnosti spoľahlivej vzdialenosti a tím poznamenáva, že „stále nie je jasné, či sú guľovité veká zhlukov kompatibilné s vekom vesmíru [predpovedané z Hubbleovej konštanty“. a ďalšie prostriedky]. ““ Guľové zhluky určujú dolnú hranicu veku vesmíru a ich vek by mal byť menší ako vek odvodený z Hubbleovej konštanty (& kozmologické parametre).
Stručne povedané, štúdia opätovne potvrdzuje, že v susedstve Slnka sa pohybujú staré hviezdy, ktoré môžu byť použité na obmedzenie veku Vesmíru (~ 14 miliárd rokov). V porovnaní s tým má Slnko ~ 4,5 miliardy rokov.
Zistenia tímu sa objavia v Astrofyzikálnych listoch a predtlač je k dispozícii na arXiv. Spoluautormi štúdie sú E. Nelan, D. VandenBerg, G. Schaefer a D. Harmer. Zainteresovaný čitateľ, ktorý chce úplné informácie, nájde tieto relevantné práce: Pont et al. 1998, VandenBerg 2000, Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012.
