Самая старая звезда во Вселенной
Вы никогда не задавались вопросом, какая самая старая звезда во Вселенной? Возраст Вселенной оценивается примерно в 13.8 миллиардов лет, плюс-минус несколько миллионов. Большинство звезд могут существовать несколько миллиардов лет, после чего заканчивают свой жизненный путь разными способами.
Некоторые взрываются новыми или сверхновыми, сжимаясь до белого карлика. Другие коллапсируют в нейтронные звёзды или в черные дыры. Вариантов много, и в итоге смерть каждой звезды порождает строительный материал для образования другой, молодой, которая тоже будет светить миллиарды или миллионы лет, чтобы потом тоже обратиться в облако газа.
Среди всех звёзд, которые мы можем видеть на небе невооруженным глазом, нет ни одной, которая существует с момента появления Млечного Пути, не то что самой Вселенной. Все они – потомки первых звёзд, которых уже нет.
Наше Солнце появилось 4.5 миллиардов лет назад – очень давно. Но вещество, из которого оно образовалось, как и все планеты Солнечной системы, и даже мы сами – всего лишь остатки какой-то погибшей звезды, которая, возможно, тоже до этого светила миллиарды лет и имела собственные планеты.
Ученые умеют определять возраст звезд, и обследовали немало их в доступном пространстве. Так какая же из них самая старая, может ли она состязаться с возрастом самой Вселенной?
Звезда HE 1523-0901
Этот красный гигант находится в созвездии Весов, в 7500 световых годах от нас. Дает света в 164 раза больше, чем Солнце, хотя на 20% легче его. Но красные гиганты имеют гораздо меньшую плотность, поэтому имеют гораздо большую поверхность, из-за чего и света излучают в целом больше. Кстати, яркость HE 1523-0901 составляет 11.1m, так что эту звезду можно попробовать отыскать в телескоп.
Главное отличие этой звезды – её возраст, который ученые измерили еще в 2007 году. Он оказался равным 13.2 миллиардов лет, всего на полмиллиарда меньше возраста Вселенной! Это явный рекордсмен и долгожитель!
Но погрешность измерений составила 0.7 миллиардов лет, а это очень много, поэтому этот кандидат, вероятно, не самый старый. Хотя уважение, несомненно, вызывает.
Звезда HD 140283
Этот субгигант тоже находится в созвездии Весов, и до него практически рукой подать – всего 190 световых лет. Эта звезда даже получила название «Мафусаил», по имени мифического долгожителя. Кстати, это же имя носит самая древняя планета, возраст которой оценивается в 12.7 миллиардов лет.
Звезда HD 140283 — вид на фоне одной из планет, если они у нее есть. Изображение из программы Space Engine.
Так вот, возраст звезды HD 140283 ученые оценили в 13.3 миллиардов лет, то есть она старше предыдущего кандидата. Она образовалась во времена, когда в космосе не было железа и других тяжелых элементов – они вырабатываются в звездах. Поэтому в составе звезды таких элементов крайне мало. Кроме того, и свой водород она почти потратила, и сейчас её яркость снижается. Звезда приближается к жизненному финишу.
Кстати, яркость этой старой звезды составляет 7.2m, так что её не видно невооруженным глазом, но легко можно обнаружить в бинокль, а тем более в любой телескоп.
Самая старая звезда во Вселенной — SMSS J031300.36-670839
Ученые Австралийского национального университета с помощью телескопа SkyMapper сделали это открытие в 2014 году. Их имена — Стефан Келлер и Майк Бессель.
Именно эти ученые открыли самую старую звезду во Вселенной, с обозначением SMSS J031300.36-670839.3. Её возраст – 13.7 миллиардов лет, то есть практически как у Вселенной! Хотя, конечно, он немного меньше, примерно на 70 миллионов лет. Расстояние до неё – 6000 световых лет.
Между тем, это тоже звезда не первого, а второго поколения. Она образовалась, видимо, из газового облака, которое осталось после первой звезды, существовавшей именно в те самые 70 миллионов лет. Теперь ученые считают, что звезды первого поколения были очень недолговечны и мощны, как современные.
Это можно понять, ведь сразу после Большого Взрыва практически не было никаких химических элементов, а из одного водорода вряд ли получится что-то нормальное. Все современные химические элементы получились в результате термоядерных реакций в недрах звезд. Поэтому новые поколения имели гораздо более разнообразный состав, по мере гибели предыдущих поколений и насыщения межзвездного пространства разными элементами.
К сожалению, на территории России самая старая звезда во Вселенной недоступна для наблюдений – она расположена в созвездии Южная Гидра, а оно видимо только в южном полушарии. Кроме того, её яркость составляет 14.7m, то есть доступна только мощным телескопам, которые есть далеко не у всех любителей астрономии.
Обратите внимание – все три звезды из нашего списка находятся в нашей галактике Млечный Путь, притом сравнительно близко. Возможно, где-нибудь дальше их сотни или тысячи. Мы ведь пока можем детально изучать только ближайшую часть нашей галактики, да и в ней еще много неизведанного и неизученного.
Источник
Астрономы находят звезды, которые старше Вселенной. Как такое возможно?
Прочитав заголовок, вы наверняка подумали, что что-то здесь не так. Но что — звезда, Вселенная или что-то еще? Если вы знаете, как работают звезды, вы можете взять одну из них, изучить ее физические свойства и узнать, когда она должна была появиться. Звезды проходят через множество изменений по мере старения: их радиус, светимость и температура меняются по мере выжигания топлива. Но срок жизни звезды, в общем-то, зависит только от двух свойств, с которыми она рождается: масса и металличность, то есть количество присутствующих в ней элементов тяжелее водорода и гелия.
Во вселенной есть звезды, старше, чем она сама.
Самые старые звезды, которые мы нашли во Вселенной, практически нетронуты и почти на 100% состоят из водорода и гелия, оставшихся от Большого Взрыва. Им может быть и по 13 миллиардов лет, а самой старой — 14,5 миллиарда лет.
И это большая проблема, потому что самой Вселенной всего 13,8 миллиарда лет, отмечает Этан Сигел с Medium.com.
В космосе бесконечное число звзд.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Звезды, которая старше самой Вселенной, быть не может; иначе она существовала бы задолго до Большого Взрыва. Но ведь Большой Взрыв стал источником появления известной нам Вселенной, из которого вышла вся материя, энергия, нейтрино, фотоны, антиматерия, темная материя и даже темная энергия. Все, что содержится в нашей наблюдаемой Вселенной, началось с этого события, и все, с чем мы имеем дело сегодня, можно проследить до этого момента. Поэтому простейшее объяснение, что звезды могли появиться до самой Вселенной, должно быть исключено.
Схема наблюдения за космосом
- дефекты плотности и температуры в космическом микроволновом фоне, послесвечении Большого Взрыва;
- кластеризацию звезд и галактик в настоящее время и на миллиарды световых лет от нас;
- скорость хабблова расширения ткани Вселенной;
- историю звездообразования и галактической эволюции;
а также многие другие источники, мы получаем весьма последовательную картину Вселенной. Она состоит на 68% из темной энергии, на 27% из темной материи, на 4,9% из обычной материи, на 0,1% нейтрино, на 0,01% из излучения и ей около 13,8 миллиарда лет. Неопределенность возраста Вселенной колеблется в пределах 100 миллионов лет, так что хотя Вселенная, безусловно, может быть на сотню миллионов лет моложе или старше, 14,5 миллиарда лет она наберет вряд ли.
Звездное небо до сих пор мало изучено.
Остается только одна разумная возможность: видимо, мы неправильно оцениваем возраст звезд. Мы подробно изучили сотни миллионов звезд на разных этапах их жизней. Мы знаем, как звезды образуются и при каких условиях; знаем, когда и как они зажигают ядерный синтез; знаем, как долго продолжаются различные стадии синтеза и насколько они эффективны; знаем, сколько они живут и как умирают, разные типы с разными массами. Если коротко, астрономия — серьезная наука, особенно если говорить про звезды. В целом самые старые звезды отличаются относительно низкой массой (менее массивны, чем наше Солнце), содержат мало металлов (элементов, помимо водорода и гелия) и могут быть старше самой галактики.
Их просто немерянно
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Многие из них находятся в шаровых скоплениях, которые, и это точно, содержат звезды по 12 миллиардов или, в редких случаях, даже по 13 миллиардов лет. Поколение назад люди утверждали, что этим кластерам — 14-16 миллиардов лет, чем создавали напряжение в устоявшихся космологических моделях, но постепенно улучшение понимания звездной эволюции привело эти числа в соответствии с нормой. Мы разработали более продвинутые методы, улучшающие наши наблюдательные способности: путем измерения не только содержания углерода, кислорода или железа в этих звездах, но и с использованием радиоактивного распада урана и тория. Мы можем напрямую определять возраст отдельных звезд.
Вот эта маленькая точка.
В 2007 году мы сумели измерить звезду HE 1523-0901, которая составляет 80% массы Солнца, содержит всего 0,1% солнечного железа и, как полагают, возрастом 13,2 миллиарда лет, если судить по ее обилию радиоактивных элементов. В 2015 году вблизи центра Млечного Пути было выявлено девять звезд, которые сформировались 13,5 миллиарда лет назад: всего через 300 000 000 лет после Большого Взрыва. «Эти звезды сформировались до Млечного Пути и галактика сформировалась вокруг них», говорит Луис Хоувс, сооткрыватель этих древних реликтов. По сути, одна из этих девяти звезд имеет меньше 0,001% солнечного железа; именно этот тип звезд будет искать космический телескоп Джеймса Вебба, когда начнет работать в октябре 2018 года.
Самой поразительной звездой из всех является HD 140283, неофициально прозванная звездой Мафусаила. Она всего в 190 световых годах от нас, и мы можем измерить ее яркость, температуру поверхности и состав; мы также можем увидеть, что она только начинает развиваться в фазе субгиганта, чтобы стать впоследствии красным гигантом. Эти фрагменты информации позволяют нам вывести хорошо обозначенный возраст звезды, и результат как минимум вызывает беспокойство: 14,46 миллиарда лет. Некоторые свойства звезды, вроде содержания железа в 0,4% от солнечного, говорят, что звезда старая, но не старейшая из всех. И несмотря на возможную погрешность в 800 миллионов лет, Мафусаил все-таки создает определенный конфликт между максимальным возрастом звезд и возрастом Вселенной.
Звездное небо на Земле.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Сегодня очевидно, что в прошлом с этой звездой могло произойти нечто, чего мы пока не знаем сегодня. Может быть, она родилась более массивной и каким-то образом лишилась внешних слоев. Может быть, звезда поглотила немного вещества позже, которое изменило ее содержание тяжелых элементов, смутив наши наблюдения. Может быть, мы просто плохо понимаем фазу субгиганта в звездной эволюции древних звезд с низкой металличностью. Постепенно мы выведем верную форму или рассчитаем возраст древнейших звезд.
Но если мы окажемся правы, перед нами возникнет серьезная проблема. В нашей Вселенной не может существовать звезды, которая будет старше самой Вселенной. Либо что-то не так с оценкой возраста этих звезд, либо что-то не так с оценкой возраста Вселенной. Либо что-то еще, чего мы пока вообще не понимаем. Это отличный шанс подвинуть науку в новом направлении.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Массивный значит большой, менее массивный значит маленький, так? Все не так просто, когда речь заходит о звездах и их размерах. Если сравнивать планету Землю…
Знаменитый писатель-фантаст Артур Кларк однажды сказал: «существует две возможности: либо мы одиноки во Вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасны». Человечес…
Глядя на ночное небо, кажется, что звезды и галактики расположены более или менее случайным образом. Это, однако, не совсем так. Несмотря на хаотичность, Все…
Источник
Как звезда может быть старше Вселенной?
Космические тайны. Если Вселенной 13,8 миллиарда лет, то как может быть звезде более 14 миллиардов лет?
Уже более 100 лет астрономы наблюдают за любопытной звездой, находящейся на расстоянии около 190 световых лет от Земли в созвездии Весов. Она быстро движется по небу со скоростью около 1,3 миллиона километров в час. Но что ещё интереснее, HD 140283 – или “Звезда Мафусаила”, как её обычно называют – также является одной из старейших известных звёзд во Вселенной.
В 2000 году учёные пытались определить возраст звезды, используя данные наблюдений спутника Hipparcos Европейского космического агентства (ЕКА). Тогда возраст оценили в 16 миллиардов лет. Такая цифра сбила исследователей с толку. Как отметил астроном Говард Бонд из Университета штата Пенсильвания, возраст Вселенной, определённый по наблюдениям космического микроволнового фона, составляет 13,8 миллиардов лет. Таким образом, появилось серьёзное несоответствие.
Как звезда может быть старше Вселенной? Или, наоборот, как может быть Вселенная моложе? Было совершенно очевидно, что “Мафусаил” очень старая звезда, поскольку этот бедный металлами субгигант преимущественно состоит из водорода и гелия. Его состав говорит о том, что звезда должна была появиться до того, как металлы стали распространены во Вселенной.
Но более чем на два миллиарда лет старше его окружающей среды? Конечно, это просто невозможно.
Присмотревшись к возрасту “Мафусаила” Бонд и его коллеги поставили перед собой задачу выяснить, была ли эта первоначальная цифра в 16 миллиардов лет точной. Они собрали более 11 наборов наблюдений, которые были записаны в период с 2003 по 2011 год с помощью датчиков точного наведения космического телескопа “Хаббла”, что позволило уточнить возраст звезды.
“Одной из неопределённостей с возрастом HD 140283 было определение точного расстояния до звезды”, – сказал Бонд. “Важно было сделать это правильно, потому что тогда мы смогли бы лучше определить его светимость, и следовательно возраст”.
Бонд и его сотрудники оценили возраст HD 140283 в 14,46 млрд. лет – значительное сокращение по сравнению с 16 млрд. заявленными ранее. Однако, это всё же больше, чем возраст самой Вселенной, но учёные учли погрешность в 800 миллионов лет, которая, по словам Бонда, сделала возраст звезды сопоставимым с возрастом Вселенной.
Как и любые измерения, оценки возраста звезды также подвержены как случайным, так и систематическим ошибкам. Дальнейшие усовершенствования методики измерения привели к тому, что возраст HD 140283 несколько снизился. Последующее исследование обновило возраст звезды до 14,27 миллиардов лет. И, опять-таки, если учесть все погрешности – как в наблюдательных измерениях, так и в теоретическом моделировании – ошибка составляет около 700 или 800 миллионов лет, поэтому конфликта нет.
Для Бонда сходство между возрастом Вселенной и возрастом этой старой звезды, которые были определены различными методами анализа, является “удивительным научным достижением, которое даёт очень убедительные доказательства картины Большого Взрыва Вселенной.
И всё же Мэтьюз считает, что проблема ещё не решена. Астрономы на международной конференции ведущих космологов в Институте теоретической физики им. Кавли в Санта-Барбаре, штат Калифорния, в июле 2019 года ломали голову над исследованиями, которые предлагали разные возрасты для Вселенной. Некоторые данные предполагают, что Вселенная может быть моложе на сотни миллионов лет.
На самом деле, далеко не 13,8 миллиардов лет, согласно детальным измерениям космического излучения в 2013 году космическим телескопом “Планка”. Вселенной может быть всего 11,4 миллиарда лет. Одним из тех, кто стоит за исследованиями, является нобелевский лауреат Адам Рисс из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд.
Выводы основаны на идее расширяющейся Вселенной. Свежие результаты предполагают, что скорость расширения фактически на 10% выше, чем измеренная “Планком”.
Действительно, команда “Планка” определила, что скорость расширения составляет 67,4 км\с на мегапарсек, но более поздние измерения скорости расширения Вселенной указывают на значения 73 или 74. Это означает, что есть разница между измерением того, как быстро Вселенная расширяется сегодня, и предсказания того, как быстро она должна расширяться, основанные на физике ранней Вселенной. Это приводит к переоценке принятых теорий, а также показывает, что ещё многое предстоит узнать о тёмной материи и тёмной энергии, которые, как считается, стоят за этой загадкой.
Тайна возраста HD 140283 ведёт к чему-то большему и более сложному с научной точки зрения, изменяя понимание того, как работает Вселенная.
Наиболее вероятным объяснением этого парадокса является неучтённый наблюдательный эффект и / или нечто существенное, отсутствующее в нашем понимании динамики космического расширения.
Источник