Kredit slike: Hubble
Zahvaljujoč vesoljskemu teleskopu Hubble astronomi uporabljajo starodavne zvezde v Rimski cesti, da bi pripravili neodvisno oceno o starosti vesolja. V preteklosti so astronomi to starost izračunali na podlagi njene stopnje širjenja in jo določili med 13-14 milijard let. S to novo metodo so astronomi ciljali na starodavne bele pritlikavke, ki se ohlajajo z zelo predvidljivo hitrostjo. Te zvezde so nastale blizu začetka vesolja in astronomi so lahko ocenili, da so stare med 12 in 13 milijard let. Dovolj blizu.
Nasin vesoljski teleskop Hubble je premaknil meje svoje močne vizije in je odkril najstarejše pogorele zvezde v naši galaksiji Rimska cesta. Te izjemno stare, zatemnjene 'zvezde z urnim mehanizmom' zagotavljajo popolnoma neodvisno branje o starosti vesolja, ne da bi se zanašali na meritve širjenja vesolja.
Starodavne bele pritlikavke zvezde, kot jih je videl Hubble, so stare od 12 do 13 milijard let. Ker prejšnja Hubblova opazovanja kažejo, da so prve zvezde nastale manj kot milijardo let po rojstvu vesolja v velikem poku, je iskanje najstarejših zvezd astronomom na dosegu roke pri izračunu absolutne starosti vesolja.
Čeprav prejšnje Hubblove raziskave določajo starost vesolja na 13 do 14 milijard let na podlagi stopnje širjenja vesolja, je rojstni dan vesolja tako temeljna in globoka vrednost, da so astronomi že dolgo iskali druge tehnike za določanje starosti, da bi navzkrižno preverili svoje sklepi. 'To novo opazovanje povzroča kratke stike pri vprašanju starosti in ponuja popolnoma neodvisen način določanja te vrednosti,' pravi Harvey Richer z Univerze Britanske Kolumbije v Kanadi.
Nova opazovanja s starostjo so izvedli Richer in njegovi sodelavci z uporabo Hubbla za lov na izmuzljive starodavne zvezde, skrite znotraj kroglaste zvezdne kopice, ki se nahaja 5.600 svetlobnih let od nas v ozvezdju Škorpijon. Rezultati bodo objavljeni v Astrophysical Journal Letters.
Konceptualno je novo opazovanje staranja tako elegantno preprosto kot ocena, kako dolgo nazaj je gorel taborni ogenj z merjenjem temperature tlečega premoga. Za Hubbla so »premog« zvezde bele pritlikavke, izgoreli ostanki najzgodnejših zvezd, ki so nastale v naši galaksiji.
Vroče, goste krogle ogljikovega 'pepela', ki jih je pustila jedrska peč davno mrtve zvezde, se beli palčki ohlajajo s predvidljivo hitrostjo? starejši ko je škrat, hladnejši je, zaradi česar je popolna 'ura', ki tiktaka skoraj tako dolgo, kot obstaja vesolje.
Ta pristop je bil priznan kot bolj zanesljiv kot staranje najstarejših zvezd, ki še vedno gorejo z jedrsko fuzijo, ki se opira na zapletene modele in izračune o tem, kako zvezda gori svoje jedrsko gorivo in se stara. Bele pritlikavke je lažje določiti s starostjo, ker se preprosto ohlajajo, a trik je bil vedno iskanje najbolj zatemnjenih in s tem najdlje delujočih 'ur'.
Ko se beli palčki ohladijo, postanejo bledi, kar je zahtevalo, da je Hubble naredil veliko posnetkov starodavne kroglaste zvezdne kopice M4. Opažanja so znašala skoraj osem dni časa izpostavljenosti v 67-dnevnem obdobju. To je omogočilo, da so postali vidni še bolj šibki palčki, dokler ni končno najbolj kul ? in najstarejši? videli so se škrati. Te zvezde so tako šibke (pri 30. magnitudi?, ki je precej šibkejša, kot je bilo prvotno predvideno za katero koli slikanje teleskopa Hubble z originalnimi kamerami), da so manjše od ene milijarde navidezne svetlosti najšibkejših zvezd, ki jih je mogoče videti s prostim očesom. .
Kroglaste kopice so prvi pionirski naseljenci Rimske ceste. Mnogi so se združili, da bi zgradili središče naše galaksije in nastali milijarde let pred pojavom veličastnega vrtljivega diska Rimske ceste (kar dodatno potrjujejo Richerjeva opažanja). Danes v galaktičnem haloju preživi 150 kroglastih kopic. Kroglasta kopica M4 je bila izbrana, ker je najbližja Zemlji, zato so sami po sebi najšibkejši beli palčki še vedno očitno dovolj svetli, da jih lahko izbere Hubble.
Leta 1928 je Edwin Hubble z meritvami galaksij spoznal, da se vesolje enakomerno širi, kar je pomenilo, da ima vesolje končno starost, ki jo je mogoče oceniti z matematičnim »potekom širitve nazaj«. Edwin Hubble je najprej ocenil, da je vesolje staro le 2 milijardi let. Negotovosti glede resnične stopnje širjenja so v poznih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja privedle do živahne razprave z ocenami od 8 milijard do 18 milijard let. Ocene starosti najstarejših normalnih zvezd »glavnega zaporedja« so bile v nasprotju z nižjo vrednostjo, saj zvezde ne morejo biti starejše od samega vesolja.
Leta 1997 so Hubblovi astronomi prebili to slepo ulico, tako da so zmagoslavno objavili zanesljivo starost vesolja, izračunano iz zelo natančnega merjenja stopnje širjenja. Slika se je kmalu zapletla, ko so astronomi, ki so uporabljali Hubble in zemeljske observatorije, odkrili, da se vesolje ne širi s konstantno hitrostjo, ampak pospešuje zaradi neznane odbojne sile, imenovane »temna energija«. Ko je temna energija vključena v zgodovino širjenja vesolja, astronomi dosežejo starost za vesolje 13-14 milijard let. Ta starost je zdaj neodvisno preverjena s starostjo belih pritlikavk, ki jih je izmeril Hubble.
Originalni vir: Hubblovo sporočilo za javnost
