Metalliköyhä tähti, joka sijaitsee vain 190 valovuoden päässä Auringosta, on 14,46+-0,80 miljardia vuotta vanha, mikä tarkoittaa, että tähti on melkein yhtä vanha kuin maailmankaikkeus! Ne tulokset syntyivät uusi tutkimus johti Howard Bond. Tällaiset metalliköyhät tähdet ovat (super) tärkeitä tähtitieteilijöille, koska ne asettavat itsenäisen alarajan universumin ikään, jota voidaan käyttää vahvistamaan muilla keinoin pääteltyjä ikäarvioita.
Aiemmin pallomaisten klustereiden ja Hubble-vakion (universumin laajenemisnopeus) analyysit tuottivat universumille hyvin erilaisia iät, ja ne korvattiin miljardeilla vuosilla! Tästä syystä Bondin ja hänen kirjoittajiensa tutkiman tähden (merkitty HD 140283) merkitys.
'Virheiden sisällä HD 140283:n ikä ei ole ristiriidassa maailmankaikkeuden iän kanssa, 13,77 ± 0,06 miljardia vuotta mikroaaltotaustan ja Hubblen vakion perusteella, mutta sen on täytynyt muodostua pian alkuräjähdyksen jälkeen. joukkue totesi.
Metalliköyhiä tähtiä voidaan käyttää rajoittamaan maailmankaikkeuden ikää, koska metallipitoisuus on tyypillisesti iän vertauskuva. Raskaampia metalleja muodostuu yleensä supernovaräjähdyksissä, jotka saastuttavat ympäröivää tähtienvälistä väliainetta. Myöhemmin tästä väliaineesta syntyneet tähdet ovat enemmän rikastettuja metalleilla kuin edeltäjänsä, ja jokainen peräkkäinen sukupolvi rikastuu yhä enemmän. HD 140283:ssa on todellakin alle 1 % Auringon rautapitoisuudesta, mikä kertoo sen suuresta iästä.
HD 140283:a on käytetty aiemmin rajoittamaan maailmankaikkeuden ikää, mutta sen arvioituun etäisyyteen (silloin) liittyvät epävarmuustekijät tekivät iän määrittämisestä jonkin verran epätarkkoja. Siksi tiimi päätti hankkia uuden ja parannetun etäisyyden HD 140283:lle käyttämällä Hubble-avaruusteleskooppia (HST), nimittäin trigonometrisen parallaksilähestymistavan avulla. HD 140283:n etäisyyden epävarmuus pieneni merkittävästi olemassa oleviin arvioihin verrattuna, mikä johti tarkempaan arvioon tähden iästä.
HD 140283:n arvioidaan olevan 14,46+-0,80 miljardia vuotta vanha. Y-akselilla on tähden pseudovaloisuus, x-akselilla sen lämpötila. Laskennallisia evoluution jälkiä (kiinteitä viivoja 13,4-14,4 miljardia vuotta) käytettiin päättämään ikä (kuvan luotto: mukautettu kuviosta 1, Bond et al. 2013, D. Majaess, arXiv).
Tiimi sovelsi uusimpia evoluution jälkiä (periaatteessa tietokonemalleja, jotka jäljittävät tähden kirkkauden ja lämpötilan kehityksen ajan funktiona) HD 140283:een ja johtivat iän 14,46+-0,80 miljardia vuotta (katso kuva yllä). Silti tähän liittyvää epävarmuutta voitaisiin edelleen lieventää lisäämällä (erittäin) metalliköyhien tähtien otoskokoa tarkalla etäisyydellä, yhdessä loputtoman tehtävän kanssa parantaa tähtien evoluutiopolun rajaamiseen käytettyjä tietokonemalleja. Tästä otoksesta laskettu keskiarvo antaisi vakaan alarajan maailmankaikkeuden ikään. Määritetyn iän luotettavuus on myös riippuvainen näytteen metallipitoisuuden tarkasta määrittämisestä. Meidän ei kuitenkaan välttämättä tarvitse odottaa kauan, koska Don VandenBerg ( UV-säteily ) välitetty ystävällisesti Universe Todaylle, jotta voimme odottaa, 'laajennettu artikkeli HD 140283:sta ja muista [samankaltaisista] kohteista, joiden parallakseja [etäisyyksiä] on parannettu.'
Kuten alussa todettiin, pallomaisten klustereiden ja Hubble-vakion analyysit tuottivat universumille hyvin erilaisia iät. Tästä syystä Bond et al. Vuoden 2013 tutkimuksessa, jonka tavoitteena oli määrittää metalliköyhälle tähdelle HD 140283 ikä, jota voitaisiin verrata olemassa oleviin maailmankaikkeuden ikäarvioihin. Epävastaavat iät johtuivat osittain kosmisen etäisyyden asteikon epävarmuuksista, koska Hubble-vakion määritys perustui (tarkkojen) etäisyyksien määrittämiseen galaksiin. Hubble-vakion historialliset arviot vaihtelivat välillä 50-100 km/s/Mpc, mikä määrittelee universumin ikäjakauman noin 10 miljardia vuotta.
Universumin ikäarviot, jotka pääteltiin pallomaisista klusteista ja Hubblen vakiosta, olivat aiemmin merkittäviä erimielisyyksiä (kuvaluotto: NASA, R. Gilliland (STScI), D. Malin (AAO)).
Edellä mainittu leviäminen Hubblen vakioarvioissa oli varmasti epätyydyttävä, ja tähtitieteilijät ymmärsivät, että luotettavia tuloksia tarvitaan. Yksi HST:n tärkeimmistä tavoitteista oli vähentää Hubble-vakioon liittyvää epävarmuutta.<10%, thus providing an improved estimate for the age of the Universe. Present estimates for the Hubble constant, as tied to HST data, appear to span a smaller range (64-75 km/s/Mpc), with the mean implying an age near ~14 billion years.
Tähtien luotettavan iän määrittäminen pallomaisissa klusteissa on myös riippuvainen luotettavan etäisyyden saatavuudesta, ja tutkimusryhmä huomauttaa, että 'on edelleen epäselvää, ovatko pallojoukon iät yhteensopivia maailmankaikkeuden iän kanssa [ennustettu Hubblen vakiosta ja muut keinot].' Pallomaiset klusterit asettavat universumin iän alarajan, ja niiden iän tulisi olla pienempi kuin Hubblen vakiosta päätelty (ja kosmologiset parametrit).
Yhteenvetona tutkimus vahvistaa, että aurinkoalueella liikkuu vanhoja tähtiä, joiden avulla voidaan rajoittaa maailmankaikkeuden ikää (noin 14 miljardia vuotta). Aurinko on vertailuun ~ 4,5 miljardia vuotta vanha .
Ryhmän löydökset julkaistaan Astrophysical Journal Lettersissä, ja esipainos on saatavilla osoitteessa arXiv . Tutkimuksen mukana kirjoittajat ovat E. Nelan, D. VandenBerg, G. Schaefer ja D. Harmer. Kiinnostunut lukija, joka haluaa täydellistä tietoa, löytää seuraavat teokset asiaankuuluvina: Pont et ai. 1998 , VandenBerg 2000 , Freedman & Madore (2010) , Tamman & Reindl 2012 .