Главная Статьи Самая старая звезда

Самая старая звезда

13.03.2013 Тема: Звезда

Звезда HD 140283 (hubblesite.org)
Звезда HD 140283 (hubblesite.org)

С помощью орбитального телескопа Хаббл была обнаружена одна из самых древних известных человечеству звезд. «Мы обнаружили, что это самая древня звезда, для которой мы знаем возраст с достаточно высокой точностью», – говорит Говард Бонд, сотрудник Университета штата Пенсильвания и Исследовательского института космического телескопа. Возраст звезды оценивается в 14.5 миллиардов лет с точностью «всего» в 0.8 миллиарда. На первый взгляд заявленная точность оценки не вызывает доверия – если астрономы получили возраст звезды больший, чем возраст Вселенной, то с их квалификацией лучше не лезть в науку. Однако прошлое наблюдение этой чрезвычайно древней звезды указывало на еще более невероятный возраст – 16 миллиардов лет, и это открытие с 2000 года никто толком не оспорил. Однако проблема, очевидно, имеется. «Может быть, ошибается космология, а может наши знания физики звезд неверны, ну и, наконец, мы могли ошибиться с измерением расстояний, – говорит Бонд. – Так что мы решили перепроверить расстояние». Логичное решение – всю космологию проверить не так-то просто!

Новые данные, полученные Хабблом, оказываются намного лучше прошлой оценки. Теперь, хотя основное число находится за пределами возраста Вселенной (этот возраст измерен по скорости расширения Вселенной, анализу реликтового излучения и радиоактивного распада элементов, имеет намного большую степень доверия, чем наблюдения одной звезды Хабблом), с учетом представленной ошибки возраст может оказаться в пределах 13.7 миллиардов лет. Несмотря на огромный возраст, звезда HD 140283 не находится в далеких пределах Вселенной. Напротив, сейчас она находится в Млечном пути и известна уже более ста лет. Впервые она привлекла к себе внимание высокой скоростью движения по небу. Это и объясняет возможность нахождения намного более молодой галактике столь древней звезды. HD 140283 всего лишь пролетает через нашу галактику. Орбита звезды пересекает плоскость Млечного пути и выходит из гало менее древних звезд, окружающих его.

Пояснение концепции измерения расстояния (hubblesite.org)
Пояснение концепции измерения расстояния (hubblesite.org)
Следующий этап изучения HD 140283 наступил в 50-х годах прошлого века, когда оказалось возможным начать оценку химического состава светила. В нем оказалось намного меньше тяжелых элементов, чем в остальном гало Млечного пути. А между тем звезды галактического гало представляют собой самое древнее население галактики, существующее с тех времен, когда она была далеко от образования типичной спиральной структуры. Звезды вроде Солнца родились намного позже, уже в спокойной галактике. А звезда HD 140283 образовалась намного раньше, чем даже самые старые звезды Млечного пути. Количество тяжелых элементов в ней в 250 раз меньше, чем в Солнце. Это объясняется тем, что она родилась во Вселенной, еще практически не обогащенной элементами тяжелее водорода, гелия и лития, из которых в недрах звезд постепенно и появлялись все более далекие элементы таблицы Менделеева.

Для оценки возраста звезды в первую очередь необходимо знать ее яркость. Видимая яркость HD 140283, находящейся на ранней стадии превращения в красного гиганта, хорошо известна. Это звезда седьмой величины и ее можно увидеть в бинокль. А вот для улучшения знания расстояния пришлось использовать Хаббл. За счет движения Земли по орбите телескоп может наблюдать звезду из разных точек. Зная изменения положение наблюдателя и видимое изменения положения наблюдаемого объекта, можно определить расстояние до цели – 190.1 светового года.

До Хаббла самое точное измерение яркости HD 140283 было получено почти 25 лет назад с помощью орбитального телескопа Гиппарх. Однако возраст, определенный на основе его измерений, имел неточность в два миллиарда лет. Точность Хаббла, современного орбитального телескопа, в пять раз выше, хотя средняя величина яркости звезды осталась практически без изменений. Кроме более точной аппаратуры, у современных астрономов есть новые теории относительно связи возраста звезды с ее яркостью, основанные на полученных за четверть века сведениях о скорости горения химических элементов в звезде, внутреннем строении и химическом составе светил. Основное улучшение этих теорий, отразившееся на новой оценке возраста HD 140283, заключается в неизвестном во времена Гиппарха (и спутника тоже) эффекте погружения гелия, родившегося в термоядерных реакциях, к ядру звезды. В результате у звезды оказывается меньше водорода – топлива для реакции и она стареет быстрее. Возраст звезды с теми же внешними признаками теперь считается меньше. За счет этого, а не за счет более точных измерения яркости и расстояния до звезды, была уменьшена средняя оценка возраста. Наконец, понижение возраста звезды произошло в результате улучшения знания отношения в ней кислорода и железа. Эти данные при более глубоком изучении могут привести к еще больше снижению возраста, так как в молодой Вселенной кислорода в целом было больше, чем сейчас, а значит, повышение данных по отношению кислород/железо требует не такого большого отдаления момента рождения звезды. Возможно, тогда возраст звезды попадет в рамки 13.7 миллиарда лет, хотя и сейчас пределы ее возраста согласуются с возрастом Вселенной. В любом случае, HD 140283 является лучшим кандидатом для изучения свойств первых светил из-за ее близости.

Пока что о ее истории известно мало. Скорее всего она родилась в одной из первых карликовых галактик Вселенной. Около 12 миллиардов лет назад эта карликовая галактика была разрушена и поглощена рождающимся Млечным путем. С времен этого неспокойного явления HD 140283 сохраняет сильноэллиптическую орбиту. Ее скорость составляет более миллиона километров в час, а чтобы пройти по нему угловое расстояние, покрывающее полную Луну, звезде нужно всего 1500 лет. Угловое движение звезды настолько быстро, что с помощью Хаббла его можно выявить за несколько часов наблюдения.


Читайте также в статьях:
Решена загадка нескольких огромных звезд - они образуются при слиянии меньших.Тайна сверхмассивных звезд
Решена загадка нескольких огромных звезд - они образуются при слиянии меньших.

Исследование, выполненное при помощи Очень Большого Телескопа, показало, что очень яркие массивные звезды обычно не встречаются поодиночке.Сверхъяркие звезды ходят парами
Исследование, выполненное при помощи Очень Большого Телескопа, показало, что очень...

Трио телескопов показало процессы, сопровождающие рождение звезд.Бурное рождение звезды
Трио телескопов показало процессы, сопровождающие рождение звезд.

Читайте также в новостях:
12-03-2013
Открыта самая близкая за сто лет звездная система.
20-12-2012
Не все звезды-беглецы пытаются скрыть свой побег.
10-12-2012
Найдена самая молодая рождающаяся звездная система.