Вчені виявили зірку, яка старше Всесвіту

Вже більше 100 років астрономи спостерігають за незвичайної зіркою в 190 світлових роках від Землі в сузір'ї Терезів. Ця зірка летить зі швидкістю близько 1,3 мільйона кілометрів на годину. Але самої незвичайної її характеристикою є вік. Зірка HD 140283, або зірка Мафусаїла, вважається однією з найстаріших зірок Всесвіту (з відомих нам).

У 2000 році вчені спробували оцінити вік зірки за даними, зібраними в ході спостережень через супутник Hipparcos Європейського космічного агентства. За їхньою оцінкою, вік цієї зірки складає 16 мільярдів років! При цьому загальноприйнятий вік Всесвіту - 13,8 мільярда років, і це значення підтверджується спостереженнями.

Ця розбіжність викликала хвилю дискусій. Як може зірка бути старше Всесвіту? Або як Всесвіт може бути молодше?

Зірка отримала свою назву на честь біблійного персонажа Мафусаїла, який, згідно з Писанням, помер у віці 969 років. Зірка Мафусаїла очевидно по-справжньому стара. Це субгігант, що складається переважно з водню і гелію. Мізерний вміст заліза підтверджує те факт, що об'єкт сформувався ще до того, як залізо стало таким поширеним елементом.

Астроном Говард Бонд і його колеги з Університету Пенсільванії взялися перевірити значення в 16 мільярдів. Для цього їм довелося прошерстити 11 наборів даних спостережень, зібраних в період з 2003 по 2011 роки датчиками (Fine Guidance Sensors) космічного телескопа Хаббл. Ці датчики вимірюють позиції, відстані і енергію випромінювання зірок. За паралаксу, спектроскопії і фотометрії можна більш точно визначити вік.

Як пояснює Бонд, "точна відстань до зірки HD 140283 залишалося однією з причин неточного віку. Було важливо правильно визначити відстані, щоб за ним обчислити яскравість, а слідом і вік - чим вище справжня яскравість, тим молодше зірка. "Також вчені відстежували паралакс: стежили за положенням зірки на небі протягом року.

Теоретичні моделі теж залишали бажати кращого. Вчені не були впевнені в точній швидкості реакцій в ядрі і не до кінця розуміли роль дифузії конкретних елементів в зовнішніх шарах.

Тому команда вивчила вірогідність швидшого ядерного синтезу. Якщо зірка дійсно горіла швидше звичайного, то і за віком вона повинна бути насправді молодше.

Не варто забувати і вміст кисню, нагадує Бонд. У HD 140283 виявилося набагато більш високе співвідношення кисню до заліза. А адже в перші мільйони років еволюції Всесвіту кисню в ній було не так вже й багато. Це було ще одним натяком на те, що Мафусаїл насправді молодше.

В результаті Бонд і його колеги прийшли до значення в 14,46 мільярда років з похибкою в 800 мільйонів років. Це, звичайно, значно менше 16 мільярдів, але як і раніше більше віку Всесвіту (якщо не враховувати похибку).

Бонд вважає, що настільки близькі значення віку Всесвіту і її найдавнішої зірки, отримані, до речі, різними методами аналізу, лише підтверджують правильність теорії про Великий вибух.

Завдяки спостереженням, тепер розрив не настільки величезний, яким був в 1990-х - тоді вік древніх зірок оцінювали і в 18 мільярдів років, і навіть в 20 мільярдів. Тепер з урахуванням похибок оцінка хоча б не суперечить прийнятим моделям.

Загалом, загадка віку HD 140283 повинна привести нас до більш великих і більш складних з наукової точки зору відкриттів.

Фото: pixabay.com