Hvězda chudá na kov, která se nachází pouhých 190 světelných let od Slunce, je stará 14,46 +0,80 miliard let, což znamená, že hvězda je téměř stejně stará jako vesmír! Tyto výsledky vyplynuly z nové studie vedené Howardem Bondem. Takové hvězdy chudé na kov jsou pro astronomy (super) důležité, protože stanovují nezávislý spodní limit pro věk vesmíru, který lze použít pro potvrzení odhadů věku odvozených jinými prostředky.
V minulosti analýzy globulárních shluků a Hubbleovy konstanty (míra expanze vesmíru) přinesly vesmíru nesmírně odlišné věky a byly kompenzovány miliardami let! Proto je důležitá hvězda (označená jako HD 140283), kterou studoval Bond a jeho spolupracovníci.
"Pokud jde o chyby, věk HD 140283 není v rozporu s věkem vesmíru, 13,77 ± 0,06 miliard let, na základě mikrovlnného pozadí a Hubbleovy konstanty, ale musel se utvořit brzy po velkém třesku." tým poznamenal.
Hvězdy chudé na kov lze použít k omezení věku vesmíru, protože kovový obsah je zpravidla pro věk zástupcem. Těžší kovy se obvykle tvoří při výbuchu supernovy, které znečišťují okolní mezihvězdné médium. Hvězdy následně narozené z tohoto média jsou obohaceny kovy více než jejich předchůdci, přičemž každá další generace se stále více obohacuje. HD 140283 skutečně vykazuje méně než 1% obsahu železa na slunci, což ukazuje na jeho značný věk.
HD 140283 byl dříve používán k omezení věku vesmíru, ale nejistoty spojené s jeho odhadovanou vzdáleností (v té době) činily určení věku poněkud nepřesné. Tým se proto rozhodl získat novou a vylepšenou vzdálenost pro HD 140283 pomocí Hubbleovho kosmického dalekohledu (HST), konkrétně pomocí trigonometrického paralaxového přístupu. Nejistota vzdálenosti pro HD 140283 byla ve srovnání se stávajícími odhady významně snížena, což vedlo k přesnějšímu odhadu věku hvězdy.
Tým aplikoval nejnovější evoluční stopy (v podstatě počítačové modely, které sledují vývoj jasu a teploty hvězdy v závislosti na čase) na HD 140283 a odvodil věk 14,46 ± 0,80 miliard let (viz obrázek výše). S tím související nejistota by však mohla být dále zmírněna zvýšením velikosti vzorku (velmi) kovů chudých na přesné vzdálenosti, ve shodě s nekonečným úkolem vylepšovat počítačové modely používané k vymezení vývojové dráhy hvězdy. Průměr vypočítaný z tohoto vzorku by poskytoval pevnou dolní hranici pro věk vesmíru. Spolehlivost určeného věku je rovněž závislá na přesném stanovení obsahu kovu ve vzorku. Možná však nebudeme muset dlouho čekat, protože Don VandenBerg (UVic) laskavě předal časopisu Space Magazine očekávání, „rozšířený článek o HD 140283, a další [podobné] cíle, pro které jsme vylepšili paralaxy [vzdálenosti]“. “
Jak bylo uvedeno na začátku, analýzy globulárních shluků a Hubbleova konstanta přinesly vesmíru nesmírně odlišné věky. Motivace pro Bond et al. Studie z roku 2013, jejímž cílem bylo zjistit věk pro kovově chudou hvězdu HD 140283, kterou by bylo možné porovnat s existujícími odhady věku pro vesmír. Rozporné věky pramenily částečně z nejistot v měřítku kosmické vzdálenosti, protože stanovení Hubbleovy konstanty se spoléhalo na stanovení (přesných) vzdáleností k galaxiím. Historické odhady Hubbleovy konstanty se pohybovaly od 50 do 100 km / s / Mpc, což definuje věkové rozpětí pro vesmír asi 10 miliard let.
Výše uvedené rozpětí v Hubbleových konstantních odhadech bylo rozhodně neuspokojivé a astronomové uznali, že jsou zapotřebí spolehlivé výsledky. Jedním z klíčových cílů předpokládaných pro HST bylo snížit nejistoty spojené s Hubbleovou konstantou na <10%, a tak poskytnout lepší odhad věku vesmíru. Zdá se, že současné odhady Hubbleovy konstanty, vázané na data HST, se rozprostírají v menším rozsahu (64-75 km / s / Mpc), se střední hodnotou naznačující věk blízký ~ 14 miliardám let.
Stanovení spolehlivého věku hvězd v globulárních shlucích je rovněž závislé na dostupnosti spolehlivé vzdálenosti a tým poznamenává, že „stále není jasné, zda jsou globulární věky hvězdokup slučitelné s věkem vesmíru [předpovězeno z Hubbleovy konstanty. a další prostředky]. ““ Globulární klastry stanovují spodní hranici věku vesmíru a jejich věk by měl být menší než věk odvozený z Hubbleovy konstanty (& kosmologické parametry).
Stručně řečeno, studie znovu potvrzuje, že ve slunečním sousedství se pohybují staré hvězdy, které lze použít k omezení věku vesmíru (~ 14 miliard let). Slunce má ve srovnání ~ 4,5 miliardy let.
Zjištění týmu se objeví v Astrophysical Journal Letters a předtisk je k dispozici na arXiv. Spoluřešiteli studie jsou E. Nelan, D. VandenBerg, G. Schaefer a D. Harmer. Zainteresovaný čtenář, který si přeje kompletní informace, najde následující práce: Pont et al. 1998, VandenBerg 2000, Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012.
