Kuvan luotto: Hubble
Hubble-avaruusteleskoopin ansiosta tähtitieteilijät käyttävät Linnunradan muinaisia tähtiä saadakseen riippumattoman arvion maailmankaikkeuden iästä. Aiemmin tähtitieteilijät ovat laskeneet tämän iän käyttämällä sen laajenemisnopeutta ja asettaneet sen 13-14 miljardin vuoden ikään. Tällä uudella menetelmällä tähtitieteilijät kohdistavat kohteen muinaisiin valkoisiin kääpiötähtiin, jotka jäähtyvät hyvin ennustettavasti. Nämä tähdet muodostuivat lähellä maailmankaikkeuden alkua, ja tähtitieteilijät pystyivät arvioimaan niiden olevan 12-13 miljardia vuotta vanhoja. Tarpeeksi lähellä.
NASAn Hubble-avaruusteleskooppi ylittää voimakkaan näkemyksensä rajoja ja on paljastanut Linnunradan galaksissamme vanhimmat palaneet tähdet. Nämä äärimmäisen vanhat, himmeät 'kellokoneistotähdet' tarjoavat täysin itsenäisen lukeman universumin iästä ilman, että ne luottaisivat universumin laajenemismittauksiin.
Hubblen näkemän muinaiset valkoiset kääpiöt ovat 12-13 miljardia vuotta vanhoja. Koska aiemmat Hubblen havainnot osoittavat, että ensimmäiset tähdet muodostuivat alle miljardi vuotta maailmankaikkeuden syntymän jälkeen alkuräjähdyksessä, vanhimpien tähtien löytäminen tuo tähtitieteilijöiden käden ulottuville universumin absoluuttisen iän laskemiseen.
Vaikka aiemmat Hubble-tutkimukset ovat asettaneet maailmankaikkeuden ikään 13–14 miljardiin vuoteen avaruuden laajenemisnopeuden perusteella, universumin syntymäpäivä on niin perustavanlaatuinen ja syvällinen arvo, että tähtitieteilijät ovat pitkään etsineet muita ikääntymistekniikoita tarkistaakseen universumin iän. johtopäätöksiä. 'Tämä uusi havainto oikosulkee pääsemisen ikäkysymykseen ja tarjoaa täysin itsenäisen tavan määrittää tämä arvo', sanoo Harvey Richer British Columbian yliopistosta Kanadasta.
Richer ja kollegat tekivät uudet ikääntymishavainnot käyttämällä Hubblea metsästämään vaikeasti havaittavia muinaisia tähtiä, jotka ovat piilossa pallomaisessa tähtijoukossa, joka sijaitsee 5 600 valovuoden päässä Skorpionin tähdistössä. Tulokset julkaistaan Astrophysical Journal Lettersissa.
Käsitteellisesti uusi ikääntymishavainto on yhtä tyylikkäästi yksinkertainen kuin nuotion paloajan arvioiminen kytevien hiilen lämpötilaa mittaamalla. Hubblen mielestä 'hiilet' ovat valkoisia kääpiötähtiä, galaksissamme muodostuneiden varhaisimpien tähtien palaneita jäänteitä.
Kauan kuolleen tähden ydinuunin jättämät kuumat, tiheät hiili 'tuhkapallot', valkoiset kääpiöt jäähtyvät ennustettavaa vauhtia? Mitä vanhempi kääpiö on, sitä viileämpi se on, mikä tekee siitä täydellisen 'kellon', joka on tikittänyt melkein niin kauan kuin universumi on ollut olemassa.
Tämä lähestymistapa on tunnustettu luotettavammaksi kuin vanhimpien yhä ydinfuusion avulla palavien tähtien ikääntyminen, mikä perustuu monimutkaisiin malleihin ja laskelmiin siitä, kuinka tähti polttaa ydinpolttoaineensa ja vanhenee. Valkoisia kääpiöitä on helpompi vanheta, koska ne yksinkertaisesti viilentävät, mutta temppu on aina ollut himmeimpien ja siten pisimpään pyörivien 'kellojen' löytäminen.
Kun valkoiset kääpiöt jäähtyvät, ne himmenevät, ja tämä vaati Hubblen ottavan monia tilannekuvia muinaisesta pallomaisesta tähtijoukosta M4. Havainnot koostuivat lähes kahdeksan päivän altistusajasta 67 päivän aikana. Tämä mahdollisti vielä himmeämpien kääpiöiden näkyvyyden, kunnes vihdoin siistein ? ja vanhin? kääpiöitä nähtiin. Nämä tähdet ovat niin heikkoja (30. magnitudi ?, mikä on huomattavasti himmeämpi kuin alun perin oletettiin Hubble-teleskooppikuvauksessa alkuperäisillä kameroilla), ne ovat alle miljardin paljaalla silmällä nähtävissä olevien himmeimpien tähtien näennäiskirkkaudesta. .
Pallomaiset klusterit ovat Linnunradan ensimmäisiä uudisasukkaita. Monet yhdistyivät rakentaakseen galaksimme keskipisteen ja muodostuivat miljardeja vuosia ennen Linnunradan upean väkänkiekon ilmestymistä (kuten Richerin havainnot vahvistavat edelleen). Nykyään galaktisessa halossa on säilynyt 150 pallomaista klusteria. Pallomainen klusteri M4 valittiin, koska se on lähinnä Maata, joten luonnostaan heikoimmat valkoiset kääpiöt ovat edelleen riittävän kirkkaita Hubblen poimimiseksi.
Vuonna 1928 Edwin Hubblen galaksimittaukset saivat hänet ymmärtämään, että maailmankaikkeus laajeni tasaisesti, mikä tarkoitti, että maailmankaikkeudella oli rajallinen ikä, joka voidaan arvioida matemaattisesti 'ajamalla laajeneminen taaksepäin'. Edwin Hubble arvioi ensin, että maailmankaikkeus oli vain 2 miljardia vuotta vanha. Epävarmuus todellisesta laajenemisnopeudesta johti vilkkaaseen keskusteluun 1970-luvun lopulla, ja arviot vaihtelivat 8 miljardista 18 miljardiin vuoteen. Arviot vanhimpien normaalien 'pääsarjan' tähtien iästä olivat ristiriidassa alemman arvon kanssa, koska tähdet eivät voineet olla vanhempia kuin itse maailmankaikkeus.
Vuonna 1997 Hubblen tähtitieteilijät murtautuivat tästä umpikujasta ilmoittamalla voitokkaasti universumille luotettavan iän, joka on laskettu erittäin tarkalla laajenemisnopeuden mittauksella. Kuva muuttui pian monimutkaisemmaksi, kun Hubblea ja maassa sijaitsevia observatorioita käyttävät tähtitieteilijät havaitsivat, että maailmankaikkeus ei laajene tasaisella nopeudella, vaan kiihtyi tuntemattoman 'pimeäksi energiaksi' kutsutun hylkivän voiman vuoksi. Kun pimeä energia otetaan huomioon universumin laajenemishistoriassa, tähtitieteilijät saavuttavat universumin iän 13-14 miljardia vuotta. Tämä ikä on nyt riippumattomasti vahvistettu Hubblen mittaamien 'kellokoneiston' valkoisten kääpiöiden iällä.
Alkuperäinen lähde: Hubblen uutistiedote