A fémszegény csillag, amely csupán 190 fényévnyire van a Naptól, 14,46 + -0,80 milliárd éves, ami azt jelenti, hogy a csillag majdnem olyan öreg, mint az Univerzum! Ezek az eredmények egy Howard Bond vezetésével készített új tanulmányból származnak. Az ilyen fémszegény csillagok (szuper) fontosak a csillagászok számára, mert független alsó határértéket állítanak fel az univerzum életkorára, amelyet felhasználhatnak más eszközökkel levezethető korbecslések megerősítésére.
A múltban a gömbös klaszterek és a Hubble állandó (az univerzum tágulási sebessége) elemzése rendkívül eltérő korosztályokat eredményezett az univerzum számára, és milliárd évvel ellensúlyozta őket! Ezért a csillag (HD 140283 jelzésű) fontosságát Bond és társszerzői tanulmányozták.
"A hibákon belül a HD 140283 életkora nem áll ellentétben a világegyetem életkorával, a mikrohullámú háttér és a Hubble-állandó alapján 13,77 ± 0,06 milliárd évvel, de hamarosan a nagy robbanás után kialakulhatott." - jegyezte meg a csapat.
A fémszegény csillagok felhasználhatók az Univerzum életkorának korlátozására, mivel a fémtartalom jellemzően az életkor proxyja. A nehezebb fémek általában szupernóva robbanások során képződnek, amelyek szennyezik a környező csillagközi testet. Az ebből a közegből született csillagok fémekkel dúsultak, mint elődeik, és minden egyes egymást követő generáció egyre gazdagodik. Valójában a HD 140283 kevesebb, mint 1% -ot mutat a Nap vastartalmában, ami jelzi annak nagymértékű életkorát.
A HD 140283-at korábban használták az univerzum korának korlátozására, de a becsült távolsághoz (abban az időben) kapcsolódó bizonytalanságok kissé pontatlanná tették az életkor meghatározását. Ezért a csapat úgy döntött, hogy új és továbbfejlesztett távolságot ér el a HD 140283-on a Hubble Űrteleszkóp (HST) segítségével, nevezetesen a trigonometrikus parallaxis megközelítés segítségével. A HD 140283 esetében a távolság bizonytalansága jelentősen csökkent a meglévő becslésekhez viszonyítva, így pontosabb korbecslést eredményezett a csillag életkorához.
A csapat a legújabb evolúciós pályákat (alapvetően számítógépes modellek, amelyek egy csillag fényességét és hőmérsékleti alakulását az idő függvényében követik) alkalmazta a HD 140283-ra, és 14,46 + -0,80 milliárd éves korosztályt vezetett be (lásd a fenti ábrát). Ennek ellenére a kapcsolódó bizonytalanság tovább csökkenthető, ha a (nagyon) fémszegény csillagok mintáját megnövelik pontos távolsággal, összhangban a csillagok evolúciós pályájának meghatározására szolgáló számítógépes modellek fejlesztésének végtelen feladatával. A mintából kiszámított átlag határozott alsó határt biztosítana az univerzum életkorára. A meghatározott életkor megbízhatósága szintén függ a minta fémtartalmának pontos meghatározásától. Lehet, hogy nem kell sokáig várnunk, ahogy Don VandenBerg (UVic) kedvesen továbbadta a Space Magazine-nak, hogy elvárja: „egy kibővített cikk a HD 140283-ról és a többi [hasonló] célról, amelyekre javítottuk a parallaxokat [távolságok]”.
Mint az elején megjegyeztük, a gömbös klaszterek és a Hubble-állandó elemzése rendkívül eltérő korokat eredményezett az Univerzum számára. Ezért a Bond et al. 2013. évi tanulmány, amelynek célja a HD 140283 fémszegény csillag életkorának meghatározása, amelyet össze lehet hasonlítani a világegyetem korábbi becsléseivel. A diszkrepans korok részben a kozmikus távolság skálájának bizonytalanságaiból fakadtak, mivel a Hubble-állandó meghatározása a galaxisoktól való (pontos) távolság meghatározására támaszkodott. A Hubble-állandó történeti becslései 50-100 km / s / Mpc között változtak, ami meghatározza az univerzum életkor-eloszlását: ~ 10 milliárd év.
A Hubble-állandó becslések fent említett eloszlása természetesen nem volt kielégítő, és a csillagászok felismerték, hogy megbízható eredményekre van szükség. A HST egyik fő célkitűzése az volt, hogy a Hubble-állandóval kapcsolatos bizonytalanságokat <10% -ra csökkentsék, így jobb becslést nyújtanak az univerzum életkorára vonatkozóan. A HST-adatokkal kapcsolatos jelenlegi becslések, a HST-adatokhoz kötődve, kisebb tartományba esnek (64–75 km / s / Mpc), az átlag a ~ 14 milliárd év körüli életkorra utal.
A csillagok megbízható életkorának meghatározása a gömbös klaszterekben szintén a megbízható távolság elérhetőségétől függ, és a csoport megjegyzi, hogy „továbbra sem világos, hogy a gömbös klaszter-korok összeegyeztethetőek-e az univerzum korával [a Hubble-konstans alapján megjósolva. és egyéb eszközök]. ” A földgömb klaszterek alsó korlátot szabnak az univerzum életkorához, és életkoruknak alacsonyabbnak kell lennie, mint amit a Hubble állandó (és kozmológiai paraméterek) alapján következtetnek.
Összegezve: a tanulmány megerősíti, hogy vannak olyan csillagok, amelyek a Nap környékén járnak, és amelyek korlátozhatják az Univerzum korát (~ 14 milliárd év). Összehasonlításképpen a Nap ~ 4,5 milliárd éves.
A csapat megállapításai megjelennek az Astrophysical Journal Letters-ben, és egy előzetes nyomtatás elérhető az arXiv-en. A tanulmány társszerzői: Nelan E., D. VandenBerg, G. Schaefer és D. Harmer. Az érdeklődő, a teljes információt vágyó olvasó a következő munkákat relevánsnak találja: Pont et al. 1998, VandenBerg 2000, Freedman & Madore (2010), Tammann és Reindl 2012.
