Kuvahyvitys: Hubble
Hubble-avaruusteleskoopin ansiosta tähtitieteilijät käyttävät Linnunradan muinaisia tähtiä keksiäkseen itsenäisen arvion maailmankaikkeuden ikästä. Tämän uuden menetelmän avulla tähtitieteilijät kohdistivat muinaisia valkoisia kääpiöitähtiä, jotka jäähtyvät erittäin ennustettavalla nopeudella. Nämä tähdet muodostuivat lähellä maailmankaikkeuden alkua, ja tähtitieteilijät pystyivät arvioimaan, että ne ovat 12 - 13 miljardia vuotta vanhoja. Tarpeeksi lähellä.
NASA: n Hubble-avaruusteleskooppi työntää voimakkaan näkökykynsä rajat ja on paljastanut Linnunradan galaksin vanhimmat palaneet tähdet. Nämä erittäin vanhat, himmeät ”kellotähtitähdet” antavat täysin riippumattoman lukeman maailmankaikkeuden iästä luottamatta maailmankaikkeuden laajentumisen mittauksiin.
Muinaiset valkoiset kääpiötähdet, kuten Hubble näkivät, osoittavat olevan 12 - 13 miljardia vuotta vanhoja. Koska aiemmat Hubble-havainnot osoittavat, että ensimmäiset tähdet muodostuivat vähemmän kuin miljardi vuotta sen jälkeen kun maailmankaikkeus oli syntynyt isossa pauhassa, vanhimpien tähtien löytäminen antaa tähtitieteilijöille hyvät käsivarren ulottuvilla laskettaessa maailmankaikkeuden absoluuttisen iän.
Vaikka aikaisemmissa Hubble-tutkimuksissa maailmankaikkeuden ikä on 13–14 miljardia vuotta avaruuden laajentumisnopeuden perusteella, maailmankaikkeuden syntymäpäivä on niin perustava ja syvä arvo, että tähtitieteilijät ovat pitkään etsineet muita ikäryhmittelytekniikoita ristiintarkistaakseen päätelmiä. "Tämä uusi havainnointi oikosulkee ikäkysymykseen ja tarjoaa täysin itsenäisen tavan tuhota tämä arvo", sanoo Harvey Richer Britannian Columbian yliopistosta, Kanada.
Richer ja hänen kollegansa tekivät uudet ikäkatsaushavainnot käyttämällä Hubblea metsästämään vaikeita muinaisia tähtiä piilossa globaalissa tähtiryhmässä, joka sijaitsee 5600 valovuoden päässä Scorpiuksen tähdistössä. Tulokset julkaistaan Astrophysical Journal Letters -lehdessä.
Käsitteellisesti uusi ikiaikainen havainto on yhtä tyylikkäästi yksinkertainen kuin arvioida, kuinka kauan sitten nuotio palaa mittaamalla haisevien hiilien lämpötilaa. Hubblelle hiilet ovat valkoisia kääpiötähtiä, galaksissamme muodostuneiden varhaisimpien tähtien palaneita jäänteitä.
Kuumat, tiheät hiilen "tuhkan" pallot, jotka ovat jääneet pitkään kuolleen tähden ydinuunista, valkoiset kääpiöt jäähtyvät ennustettavalla nopeudella? mitä vanhempi kääpiö, sitä viileämpi se on, joten se on täydellinen “kello”, joka on tikinyt lähes niin kauan kuin maailmankaikkeus on ollut olemassa.
Tämä lähestymistapa on tunnustettu luotettavimmaksi kuin ikääntymisellä vanhimmat tähdet, jotka vielä palavat ydinfuusion avulla, mikä perustuu monimutkaisiin malleihin ja laskelmiin siitä, kuinka tähti polttaa ydinpolttoainettaan ja ikää. Valkoisia kääpiöitä on helpompi ikääntyä, koska ne yksinkertaisesti jäähtyvät, mutta temppu on aina löytänyt himmeimmät ja siten kaikkein pisimmät "kellot".
Kun valkoiset kääpiöt jäähtyvät, ne kasvavat kevyemmiksi, ja tämä edellytti, että Hubble otti monia kuvia antiikin pyöreästä tähtiklusterista M4. Havainnot olivat melkein kahdeksan päivän altistusaikaa 67 vuorokauden ajan. Tämän ansiosta jopa vaaleammat kääpiöt saattoivat näkyä, kunnes viimeinkin siistein? ja vanhin? kääpiöitä nähtiin. Nämä tähdet ovat niin heikkoja (30. voimakkuudessa? Mikä on huomattavasti heikompi kuin mitä tahansa Hubble-kaukoputken kuvantamisessa alun perin odotettiin alkuperäisillä kameroilla), ne ovat vähemmän kuin yksi miljardi paljain silmin näkevien heikoimpien tähtien näkyvän kirkkauden. .
Globular klusterit ovat Linnunradan ensimmäisiä edelläkävijöitä. Monet ryhtyivät rakentamaan galaksiamme keskipistettä ja muodostivat miljardeja vuosia ennen Linnunradan upeaan pyöränlevyyn tulemista (kuten Richerin havainnot vahvistivat edelleen). Nykyään galaktisessa halogenissa selviää 150 ympyräklusteria. Pallomainen klusteri M4 valittiin, koska se on lähinnä maata, joten luontaisesti heikoimmat valkoiset kääpiöt ovat edelleen ilmeisesti tarpeeksi kirkkaita, jotta Hubble voi poimia ne.
Vuonna 1928 Edwin Hubblen mittaukset galakseista saivat hänet ymmärtämään, että maailmankaikkeus laajeni tasaisesti, mikä tarkoitti, että maailmankaikkeudella oli rajallinen ikä, jonka voidaan arvioida matemaattisesti "ajamalla laajentumista taaksepäin". Edwin Hubble arvioi maailmankaikkeuden olevan vain 2 miljardia vuotta vanha. Epävarmuus todellisesta laajentumisasteesta johti kiihkeään keskusteluun 1970-luvun lopulla, ja arviot vaihtelivat 8 miljardista 18 miljardiin vuoteen. Arviot vanhimpien normaalien ”pääsekvenssin” tähtien ikäryhmistä olivat ristiriidassa alemman arvon kanssa, koska tähdet eivät voineet olla vanhempia kuin itse maailmankaikkeus.
Vuonna 1997 Hubblen tähtitieteilijät rikkoivat tämän umpikujan ilmoittamalla voitokkaasti maailmankaikkeuden luotettavan iän laskettuna erittäin tarkalta laajentumisnopeuden mittauksesta. Kuva muuttui pian monimutkaisemmaksi, kun Hubblen ja maanpäällisiä observatorioita käyttävät tähtitieteilijät havaitsivat, että maailmankaikkeus ei laajentunut vakionopeudella, vaan kiihtyi tuntemattoman heijastusvoiman, jota kutsutaan ”tummaenergiaksi”, vuoksi. Kun tumma energia otetaan huomioon maailmankaikkeuden laajenemishistoriassa, tähtitieteilijät saapuvat universumin ikään 13–14 miljardia vuotta. Tämä ikä varmistetaan nyt itsenäisesti Hubblen mittaamien valkoisten kääpiöiden ikärajoilla.
Alkuperäinen lähde: Hubble-lehdistötiedote
