Attēla kredīts: Habls
Pateicoties Habla kosmiskajam teleskopam, astronomi Piena ceļā izmanto senās zvaigznes, lai nākt klajā ar neatkarīgu aprēķinu par Visuma vecumu. Izmantojot šo jauno metodi, astronomi mērķēja uz senajām balto punduru zvaigznēm, kuras atdziest ļoti prognozējamā ātrumā. Šīs zvaigznes izveidojās netālu no Visuma sākuma, un astronomi varēja aplēst, ka to vecums ir no 12 līdz 13 miljardiem gadu. Pietiekami tuvu.
Nospiežot sava jaudīgā redzes robežas, NASA Habla kosmiskais teleskops ir atklājis vecākās izdegušās zvaigznes mūsu Piena ceļa galaktikā. Šīs ārkārtīgi vecās, blāvās “pulksteņrādītāja zvaigznes” nodrošina pilnīgi neatkarīgu lasījumu par Visuma vecumu, nepaļaujoties uz Visuma izplešanās mērījumiem.
Senās balto punduru zvaigznes, kā redzējis Habls, izrādās ir 12 līdz 13 miljardus gadu vecas. Tā kā iepriekšējie Habla novērojumi rāda, ka pirmās zvaigznes izveidojās mazāk nekā 1 miljarda gadu laikā pēc Visuma dzimšanas lielajā sprādzienā, vecāko zvaigžņu atrašana ļauj astronomiem nonākt rokas attālumā, aprēķinot Visuma absolūto vecumu.
Lai gan iepriekšējie Habla pētījumi nosaka Visuma vecumu no 13 līdz 14 miljardiem gadu, pamatojoties uz kosmosa paplašināšanās ātrumu, Visuma dzimšanas diena ir tik būtiska un dziļa vērtība, ka astronomi jau sen ir meklējuši citas vecuma noteikšanas metodes, lai savstarpēju pārbaudi secinājumi. "Šis jaunais novērošanas īssavienojums nonāk pie vecuma jautājuma un piedāvā pilnīgi neatkarīgu veidu, kā šo vērtību samazināt," saka Harvejs Ričers no Britu Kolumbijas universitātes Kanādā.
Jaunos novērojumus, kas datēti ar vecumu, Richer un kolēģi veica, izmantojot Hablu, lai medītu nenotveramas senās zvaigznes, kas paslēptas riņķveida zvaigžņu klasterī, kurš atrodas 5600 gaismas gadu attālumā Scorpius zvaigznājā. Rezultāti tiks publicēti Astrophysical Journal Letters.
Konceptuāli jaunais novecošanās novērojums ir tikpat eleganti vienkāršs kā novērtēt, cik senos laikos dega ugunskurs, izmērot gruvojošo ogļu temperatūru. Habla gadījumā “ogles” ir baltas punduru zvaigznes, kas ir izdegušas agrāko zvaigžņu paliekas, kas izveidojās mūsu galaktikā.
Karstās, blīvās oglekļa “pelnu” sfēras, ko atstājusi sen mirušās zvaigznes kodolkartuve, baltie punduri atdziest paredzamā ātrumā? jo vecāks ir punduris, jo vēsāks tas ir, padarot to par perfektu “pulksteni”, kas ir ticis piespiests gandrīz tik ilgi, kamēr ir pastāvējis Visums.
Šī pieeja ir atzīta par ticamāku nekā vecāka gadagājuma zvaigznes, kuras joprojām izmanto kodolsintēzes laikā dedzinošās zvaigznes, kas balstās uz sarežģītiem modeļiem un aprēķiniem par to, kā zvaigzne sadedzina savu kodoldegvielu un vai tā noveco. Baltajiem punduriem ir vieglāk novecot, jo tie vienkārši atdziest, taču viltība vienmēr ir bijusi viszemāko un līdz ar to visilgāk darbojošos “pulksteņu” atrašana.
Kad baltie punduri atdziest, tie kļūst vājāki, un tas prasīja, lai Habls uzņemtu daudzus seno globālo zvaigžņu kopu M4 momentuzņēmumus. Novērojumi 67 dienu laikā bija gandrīz astoņu dienu ekspozīcijas laiks. Tas ļāva kļūt redzamiem pat vājākajiem punduriem, līdz beidzot stilīgākajiem? un vecākais? bija redzēti rūķīši. Šīs zvaigznes ir tik niecīgas (30. pakāpē? Kas ir ievērojami bālāks, nekā sākotnēji tika gaidīts jebkura Habla teleskopa attēlojumā ar oriģinālajām kamerām), tās ir mazākas par vienu miljardu no vistālāko zvaigžņu šķietamā spilgtuma, kuras var redzēt ar neapbruņotu aci .
Globālie klasteri ir pirmie Piena Ceļa celmlauži. Daudzi sabruka, lai izveidotu mūsu galaktikas centru, un pirms miljardiem gadu izveidojās Piena Ceļa krāšņais riteņu disks (kā to vēl vairāk apstiprina Ričarda novērojumi). Mūsdienās galaktiskajā halā izdzīvo 150 gredzenveida kopu. Globālais klasteris M4 tika izvēlēts, jo tas ir vistuvāk Zemei, tāpēc būtībā vājākie baltie punduri joprojām ir acīmredzami pietiekami gaiši, lai tos varētu izcelt Habls.
1928. gadā Edvina Habla galaktiku mērījumi lika viņam saprast, ka Visums vienmērīgi paplašinās, kas nozīmēja, ka Visumam ir ierobežots vecums, kuru var aprēķināt, matemātiski “vadot paplašināšanos atpakaļ”. Edvīns Habls vispirms novērtēja, ka Visums ir tikai 2 miljardi gadu vecs. Neskaidrības par patieso ekspansijas līmeni 1970. gadu beigās izraisīja aktīvas debates ar aplēsēm no 8 līdz 18 miljardiem gadu. Aplēses par vecāko parasto “galvenās secības” zvaigžņu vecumu bija pretrunā ar zemāko vērtību, jo zvaigznes nevarēja būt vecākas par pašu Visumu.
Habla astronomi 1997. gadā pārkāpa šo strupceļu, triumfējoši paziņojot par uzticamu Visuma vecumu, kas aprēķināts no ļoti precīziem izplešanās ātruma mērījumiem. Drīz vien attēls kļuva sarežģītāks, kad astronomi, kas izmantoja Habla un uz zemes esošās observatorijas, atklāja, ka Visums nepaplašinās nemainīgā ātrumā, bet gan paātrinājās nezināma atgrūšanās spēka dēļ, ko sauca par “tumšo enerģiju”. Kad tumšā enerģija tiek ņemta vērā Visuma paplašināšanās vēsturē, astronomi ierodas Visuma vecumā no 13 līdz 14 miljardiem gadu. Šo vecumu tagad patstāvīgi pārbauda Habla izmērītais balto punduru “pulksteņrādītāja” vecums.
Oriģinālais avots: Habla ziņu izlaidums
