Astronomii Găsesc Stele Mai Vechi Decât Universul. Cum Este Posibil Acest Lucru? - Vedere Alternativă

Astronomii Găsesc Stele Mai Vechi Decât Universul. Cum Este Posibil Acest Lucru? - Vedere Alternativă
Astronomii Găsesc Stele Mai Vechi Decât Universul. Cum Este Posibil Acest Lucru? - Vedere Alternativă

Video: Astronomii Găsesc Stele Mai Vechi Decât Universul. Cum Este Posibil Acest Lucru? - Vedere Alternativă

Video: Astronomii Găsesc Stele Mai Vechi Decât Universul. Cum Este Posibil Acest Lucru? - Vedere Alternativă
Video: Hubble - 15 years of discovery 2024, Noiembrie
Anonim

După ce ai citit titlul, probabil ai crezut că ceva nu este în regulă aici. Dar ce - o stea, Universul sau altceva? Dacă știi cum funcționează stelele, poți să iei una, să îi studiezi proprietățile fizice și să afli când ar fi trebuit să apară. Stelele trec prin multe schimbări pe măsură ce îmbătrânesc: raza, luminozitatea și temperatura lor se schimbă pe măsură ce combustibilul arde. Dar durata de viață a unei stele, în general, depinde doar de două proprietăți cu care se naște: masa și metalicitatea, adică cantitatea de elemente prezente în ea, care sunt mai grele decât hidrogenul și heliul.

Cele mai vechi stele pe care le-am găsit în Univers sunt practic neatinse și sunt aproape 100% hidrogen și heliu rămase din Big Bang. Pot avea vârsta de 13 miliarde de ani, iar cea mai veche are 14,5 miliarde de ani.

Și asta este o mare problemă, deoarece universul în sine are doar 13,8 miliarde de ani, spune Ethan Siegel, de la Medium.com.

Image
Image

Nucleul grupului global Omega Centauri este una dintre cele mai aglomerate regiuni cu stele vechi. Pot exista aici stele și 12 miliarde de ani, iar cele mai vechi - mai mult de 14 miliarde de ani, iar aceasta este o problemă, deoarece acestea sunt mai vechi decât Universul însuși.

Nu poate exista o stea mai veche decât Universul însuși; altfel ar fi existat cu mult înainte de Big Bang. Dar Big Bang-ul a devenit sursa apariției Universului cunoscut de noi, din care a ieșit toată materia, energia, neutrinii, fotonii, antimateria, materia întunecată și chiar energia întunecată. Totul în universul nostru observabil a început cu acest eveniment și tot ceea ce avem de-a face cu noi poate fi urmărit în acest moment. Prin urmare, ar trebui exclusă cea mai simplă explicație că stelele ar fi putut apărea înainte ca Universul însuși să fie exclus.

Image
Image

Se poate foarte bine că am dedus incorect vârsta universului. Îl extragem din măsurători precise ale universului la scară largă. Explorând o serie de caracteristici, inclusiv:

Video promotional:

  • defecte de densitate și temperatură în fundalul microundelor cosmice, ulterior Big Bang-ului;
  • acumulare de stele și galaxii și miliarde de ani lumină distanță;
  • viteza de expansiune Hubble a țesăturii Universului;
  • istoria formării stelelor și a evoluției galactice;

precum și multe alte surse, obținem o imagine foarte consecventă a universului. Este format din 68% energie întunecată, 27% materie întunecată, 4,9% materie obișnuită, 0,1% neutrino, 0,01% radiație și are aproximativ 13,8 miliarde de ani. Incertitudinea vârstei Universului acoperă aproximativ 100 de milioane de ani, așa că, deși Universul ar putea fi cu siguranță cu o sută de milioane de ani mai tânăr sau mai vechi, este puțin probabil să ajungă la 14,5 miliarde de ani.

Image
Image

Misiunea Gaia a ESA a măsurat pozițiile și proprietățile a sute de milioane de stele în apropierea centrului galactic și a găsit cele mai vechi stele cunoscute omenirii.

A rămas o singură posibilitate rezonabilă: se pare că estimăm în mod incorect vârsta stelelor. Am studiat sute de milioane de stele în detaliu în diferite etape ale vieții lor. Știm cum se formează stelele și în ce condiții; știu când și cum aprind fuziunea nucleară; știm cât durează diferitele etape ale sintezei și cât de eficiente sunt acestea; știm cât timp trăiesc și cum mor, diferite tipuri cu mase diferite. Pe scurt, astronomia este o știință serioasă, mai ales când vine vorba de stele. În general, cele mai vechi stele au o masă relativ mică (mai puțin masivă decât Soarele nostru), conțin puține metale (alte elemente decât hidrogenul și heliul) și pot fi mai vechi decât galaxia în sine.

Image
Image

Stelele extrem de vechi pot fi găsite în grupuri globulare.

Multe dintre ele se găsesc în grupuri globulare care, cu siguranță, conțin stele care au 12 miliarde sau, în cazuri rare, chiar 13 miliarde de ani. Cu o generație în urmă, oamenii susțineau că aceste grupuri aveau 14-16 miliarde de ani, ceea ce a creat tensiune în modelele cosmologice consacrate, dar treptat o înțelegere îmbunătățită a evoluției stelare a aliniat aceste numere. Am dezvoltat metode mai avansate pentru îmbunătățirea abilității noastre de observare: prin măsurarea nu numai a conținutului de carbon, oxigen sau fier din aceste stele, dar și folosirea descompunerii radioactive a uraniului și a torului. Putem determina în mod direct vârsta stelelor individuale.

Image
Image

SDSS J102915 + 172927 este o stea străveche la 4140 de ani lumină de la noi, care conține doar 1 / 20.000 de elemente grele în comparație cu Soarele nostru și ar trebui să aibă 13 miliarde de ani. Este una dintre cele mai vechi stele din univers.

În 2007, am putut măsura stea HE 1523-0901, care constituie 80% din masa Soarelui, conține doar 0,1% din fierul solar și se crede că are 13,2 miliarde de ani în ceea ce privește abundența de elemente radioactive. În 2015, nouă stele au fost identificate în apropierea centrului Căii Lactee, care s-a format acum 13,5 miliarde de ani: la doar 300 de milioane de ani după Big Bang. „Aceste stele s-au format înainte de Calea Lactee și galaxia s-a format în jurul lor”, spune Louis Howes, co-descoperitor al acestor moaște antice. De fapt, una dintre aceste nouă stele are mai puțin de 0,001% fier solar; Acesta este tipul de stea pe care James Webb Space Telescope îl va căuta atunci când începe să funcționeze în octombrie 2018.

Image
Image

Aceasta este o imagine digitalizată a celei mai vechi stele din galaxia noastră. Această stea îmbătrânită HD 140283 se află la 190 de ani lumină. Telescopul spațial Hubble și-a specificat vârsta la 14,5 miliarde, plus sau minus 800 milioane de ani.

Cea mai izbitoare stea dintre toate este HD 140283, poreclită neoficial Steaua lui Metușela. La doar 190 de ani lumină de la noi și îi putem măsura luminozitatea, temperatura de suprafață și compoziția; putem vedea, de asemenea, că abia începe să se dezvolte în faza subgiantă pentru a deveni ulterior un gigant roșu. Aceste informații ne permit să deducem o vârstă bine definită pentru stea, iar rezultatul este cel puțin alarmant: 14,46 miliarde de ani. Unele proprietăți ale stelei, cum ar fi conținutul de fier de 0,4% din soare, spun că steaua este veche, dar nu cea mai veche dintre toate. Și în ciuda unei posibile erori de 800 de milioane de ani, Methuselah creează încă un anumit conflict între vârsta maximă a stelelor și vârsta universului.

Image
Image

Calea Lactee nu s-a schimbat de miliarde de ani. Dar, pe măsură ce stelele îmbătrânesc, cele mai masive încetează să mai existe, iar cele mai puțin masive încep să se transforme în subgiganți.

Astăzi este evident că s-ar fi putut întâmpla ceva cu această stea în trecut pe care nu o știm încă azi. Poate că s-a născut mai masivă și cumva și-a pierdut straturile exterioare. S-ar putea ca steaua să fi absorbit ceva mai târziu, ceea ce i-a modificat abundența elementelor grele, confundând observațiile noastre. Poate că avem doar o înțelegere slabă a fazei subgigante în evoluția stelară a stelelor antice cu o metalicitate scăzută. Treptat vom deduce forma corectă sau vom calcula vârsta celor mai vechi stele.

Image
Image

Dar dacă avem dreptate, ne confruntăm cu o problemă serioasă. În Universul nostru, nu poate exista o stea care să fie mai veche decât Universul însuși. Fie este ceva în neregulă cu estimarea vârstei acestor stele, fie ceva nu este în regulă cu estimarea vârstei universului. Sau altceva pe care încă nu îl înțelegem deloc. Aceasta este o mare șansă de a muta știința într-o direcție nouă.

Ilya Khel

Recomandat: