Ученые обнаружили звезду, которая старше Вселенной

Уже больше 100 лет астрономы наблюдают за необычной звездой в 190 световых годах от Земли в созвездии Весов. Эта звезда летит со скоростью около 1,3 миллиона километров в час. Но самой необычной ее характеристикой является возраст. Звезда HD 140283, или звезда Мафусаила, считается одной из старейших звезд Вселенной (из известных нам).

В 2000 году ученые попытались оценить возраст звезды по данным, собранным в ходе наблюдений через спутник Hipparcos Европейского космического агентства. По их оценке, возраст этой звезды составляет 16 миллиардов лет! При этом общепринятый возраст Вселенной — 13,8 миллиарда лет, и это значение подтверждается наблюдениями.

Это расхождение вызвало волну дискуссий. Как может звезда быть старше Вселенной? Или как Вселенная может быть младше?

Звезда получила свое название в честь библейского персонажа Мафусаила, который, согласно писанию, умер в возрасте 969 лет. Звезда Мафусаила очевидно по-настоящему стара. Это субгигант, состоящий преимущественно из водорода и гелия. Мизерное содержание железа подтверждает то факт, что объект сформировался еще до того, как железо стало таким распространенным элементом.

Астроном Говарда Бонда и его коллеги из Университета Пенсильвании взялись перепроверить значение в 16 миллиардов. Для этого им пришлось прошерстить 11 наборов данных наблюдений, собранных в период с 2003 по 2011 годы датчиками (Fine Guidance Sensors) космического телескопа Хаббл. Эти датчики измеряют позиции, расстояния и энергию излучения звезд. По параллаксу, спектроскопии и фотометрии можно более точно определить возраст.

Как объясняет Бонд, “точное расстояние до звезды HD 140283 оставалось одной из причин неточного возраста. Было важно верно определить расстояния, чтобы по ним вычислить яркость, а следом и возраст — чем выше истинная яркость, тем моложе звезда.” Также ученые отслеживали параллакс: следили за положением звезды на небе в течение года.

Теоретические модели тоже оставляли желать лучшего. Ученые не были уверены в точной скорости реакций в ядре и не до конца понимали роль диффузии конкретных элементов во внешних слоях.

Поэтому команда изучила вероятность более быстрого ядерного синтеза. Если звезда действительно горела быстрее обычного, то и по возрасту она должна быть на самом деле моложе.

Не стоит забывать и содержание кислорода, напоминает Бонд. У HD 140283 оказалось гораздо более высокое соотношение кислорода к железу. А ведь в первые миллионы лет эволюции Вселенной кислорода в ней было не так уж много. Это было еще одним намеком на то, что Мафусаил на самом деле моложе.

В итоге Бонд и его коллеги пришли к значению в 14,46 миллиарда лет с погрешностью в 800 миллионов лет. Это, конечно, значительно меньше 16 миллиардов, но по-прежнему больше возраста Вселенной (если не учитывать погрешность).

Бонд считает, что настолько близкие значения возраста Вселенной и ее древнейшей звезды, полученные, кстати, разными методами анализа, лишь подтверждают правильность теории о Большом взрыве.

Благодаря наблюдениям, теперь разрыв не настолько огромный, каким был в 1990-х — тогда возраст древних звезд оценивали и в 18 миллиардов лет, и даже в 20 миллиардов. Теперь с учетом погрешностей оценка хотя бы не противоречит принятым моделям.

В общем, загадка возраста HD 140283 должна привести нас к более крупным и более сложным с научной точки зрения открытиям.

Фото: pixabay.com