Возраст звезд во вселенной

Сколько лет звездам Млечного пути

Как вы думаете, сколько лет звездам? На самом деле, все они различаются по возрасту также, как и мы с вами. Одни могут быть стары, как сама Вселенная, а другие наоборот только родились.

Сколько лет звездам Млечного Пути

Если говорить про Солнечную систему, в которой мы с вами живём, то Солнце и его планеты возникли приблизительно в одно время. Как оказалось, произошло это около 4,5 миллиардов лет назад. Между прочим, это относится и к Земле.
По оценкам учёных, в нашей галактике Млечный Путь большая часть звёздных тел являются ровесниками Солнца или старше его. То есть на вопрос о том, сколько лет звездам Млечного Пути, ответ: примерно 4,5 миллиарда лет.
Хотя не стоит забывать, что звёздообразование и смерть светил это постоянные процессы.
В принципе понятно, что эти процессы происходят. Что интересно, сейчас учёные могут зафиксировать и даже спрогнозировать формирование очередной звезды. Более того, известны некоторые области, где происходит их рождение. Например, так называемые звёздные колыбели.

Млечный путь с Земли

Звёздная колыбель — это молекулярное облако, расположенное в межзвёздном пространстве. Оно имеет размер и плотность, которые способствуют образованию молекул, чаще всего водорода. Таким образом, создаётся идеальная среда для формирования будущих светил.

Однако с финальной стадией эволюции звёздных тел также не всё просто. Конечно, при достаточных данных сейчас возможно спрогнозировать и предсказать очередной этап в жизни объекта. Проблема в том, что прогнозы могут иметь разные направления развития. Из разряда, а если так, то будет то, а если вот так, то по-другому. Как минимум, не стоит забывать, что Вселенная полна сюрпризов.
Вдобавок, мы можем видеть на небе свет уже умершей звезды. Можно сказать, отголоски из прошлого. Правда, это относится к удалённым от нас астрономическим объектам. А вот видимые невооружённым глазом, как правило, живут себе и поживают.
Другими словами, вроде бы всё просто, но в действительности это не так. Много загадок в нашем космосе.

Скопление галактик

Возраст самых старых звезд нашей галактики

По современным данным, в галактике содержится 200-400 миллиардов звёздных тел различных возрастов. Впрочем, она включает в себя немало довольно престарелых звёзд. Конечно, относительно возраста Вселенной сложно говорить старые.
Собственно говоря, старейшие светила Млечного Пути такого же возраста, как и сама галактика. То есть приблизительно 13,2 миллиардов лет. Вот и ответ, сколько лет звездам.
Другими словами, вокруг нас находится множество космических тел с различными характеристиками, в том числе возрастом, способностями и судьбами.

Млечный путь

Если говорить про то, сколько лет звездам во Вселенной, становится очевидным, что существуют светила, образовавшиеся в самом начале. Проще говоря, их возраст равен возрасту самой Вселенной. А это, по оценке учёных, около 13,7 миллиардов лет. К примеру, известны звезды из шаровых скоплений, живущие более 13 миллиардов лет.

С уверенностью можно сказать, что Вселенная необычайно богата и разнообразна. Что, согласитесь, придаёт ей таинственность и своё великолепие.

Источник

Как ученые узнают возраст звезд

Астрономам важно знать возраст звезд, чтобы провести различные исследования. Эта информация влияет, как на изучение эволюции Вселенной, так и каждого объекта в отдельности. Например, понимание возраста конкретной звезды позволяет определить успела ли развиться жизнь в ее планетарной системе. Но как ученые способны узнать звездный возраст?

На самом деле, этот процесс может быть довольно сложным, но существует определенная схема. Проще всего разобраться со звездными объектами, которые существуют в скоплениях. Ведущая теория гласит, что звезды в скоплениях появились из одного материала и примерно в одно время. Поэтому состав и возраст этих объектов должны быть схожими.

Жизненный цикл звезды

Можно выделить два главных типа скоплений: шаровые и рассеянные. Первые представляют собою скопления древних объектов, которые по возрасту достигают возраста самой Вселенной. А вот рассеянные скопления включают в себя огромный диапазон возрастов, среди которых есть и юные объекты.

Когда у вас есть целое скопление, то вы наносите на карту цвета и яркость звезд, формируя шаблон. Речь идет о диаграмме Герцшпрунга — Рассела. В ней числятся также спектральный класс и температура звезды. Далее следуем за звездной эволюцией. В определенный период звезды достигают взрослой фазы, переходя на этап главной последовательности. Длительность этой фазы зависит от массы звезды.

Как только создадим график и внесем все необходимые данные, можно определить массу звезд, заканчивающих фазу главной последовательности и переходящих к этапу красных гигантов. Далее в ход вступают компьютерные модели, которые предсказывают, какой возраст у этих звезд в зависимости от массы.

То есть, главную роль здесь играют наблюдения и понимание строения и эволюции звезд. Ученые знают, насколько быстро протекают ядерные реакции внутри звезды, когда осуществляется переход и сколько он длится. Чем массивнее звезда, тем короче длительность каждой стадии. Поэтому можно установить пределы звездного возраста на конкретной стадии.

Однако существуют звезды, которые не входят в состав скоплений. Их возраст определить намного сложнее. Здесь приходится полагаться на спектральный анализ. Изучение спектров выводит нас на состав. Так как звездное развитие заключается в трансформации водорода в гелий, то соотношение этих элементов выведет нас на примерный возраст: чем больше возраст, тем меньше водорода и больше гелия.

Но провести расчет все равно сложно, потому что в ходе эволюции звездный состав меняется, а масса сокращается. А ведь скорость трансформации водорода в гелий зависит от массы и состава звезды. Поэтому исследователям приходится восстанавливать чуть ли не всю историю звезды, затем учесть массу, состав, светимость и провести расчеты. И все это основывается на нашем понимании общего эволюционного пути для всех звезд.

Важно понимать, что все указанные для звезд цифры возрастов – лишь примерные, и они уточняются с улучшением методов наблюдения и расчетов. Например, в одном из последних исследований ученые попытались проследить зависимость между возрастом звезды и скоростью вращения. Команда считает, что вращение должно замедлиться с течением времени. Чтобы это проверить, нужно провести исследования на звездах в скоплениях. Если идея сработает, то будет намного проще узнать возраст одиноких звезд.

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

Космический орбитальный аппарат Mars Express Европейского космического агентства получил доказательства наличия запасов жидкой воды, находящихся под слоями л…

У нас на Земле есть еще миллиард-другой лет, прежде чем океаны вскипят и планета станет непригодной для жизни. Солнце нагреется, превратится в красного гиган…

Нейтрино — это особые частицы, которые могут проходить почти через все что угодно на своем пути даже от самых удаленных областей Вселенной. Землю постоянно б…

Источник