Gwiazda starsza niż Wszechświat?

Obraz Digitized Sky Survey przedstawia najstarszą znaną gwiazdę o ściśle określonym wieku w naszej galaktyce. Bardzo stara gwiazda, skatalogowana jako HD 140283, leży w odległości ponad 190 lat świetlnych. Kosmiczny Teleskop Hubble’a NASA / ESA został wykorzystany do zawężenia niepewności pomiaru odległości gwiazdy, co pomogło udoskonalić obliczenia wieku gwiazdy, wynoszącego 14,5 mld lat ± 800 mln lat (ESA/Hubble, CC BY 4.0 / <a href="https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25275489 ">Wikimedia</a>)

Obraz Digitized Sky Survey przedstawia najstarszą znaną gwiazdę o ściśle określonym wieku w naszej galaktyce. Bardzo stara gwiazda, skatalogowana jako HD 140283, leży w odległości ponad 190 lat świetlnych. Kosmiczny Teleskop Hubble’a NASA / ESA został wykorzystany do zawężenia niepewności pomiaru odległości gwiazdy, co pomogło udoskonalić obliczenia wieku gwiazdy, wynoszącego 14,5 mld lat ± 800 mln lat (ESA/Hubble, CC BY 4.0 / Wikimedia)

Wszechświat jest pełen tajemnic. Co więcej, często nawet po rozwikłaniu pewnego zagadnienia pojawiają się nowe odkrycia, które zaprzeczają poprzednim wnioskom. Można zaobserwować, że ten proces towarzyszy badaniu rzeczywistości przez człowieka. Nie inaczej jest w przypadku analizowania jednego z kluczowych zagadnień egzystencjalnych, jakim jest pytanie o wiek Wszechświata.

Dotychczasowa wiedza określa wiek Wszechświata na ok. 13,82 mld lat (dane z misji Planck z 2013 roku). Jednak jak się okazuje, astronomowie znaleźli ciała niebieskie, których wiek według obecnych modeli astronomicznych, przekracza wiek samego Wszechświata. Przykładem takiego obiektu jest gwiazda HD 140283, zwana Matuzalemem. Znajduje się ona zaledwie 190 lat świetlnych od Ziemi, a jej wiek astronomowie szacują na 14,46 ± 0,8 mld lat.

Mimo że znana od stulecia, to kontrowersje zaczęła wzbudzać dopiero, gdy astronomowie, po odkryciu mikrofalowego promieniowania tła, mogli oszacować wiek Wszechświata. Okazało się, że HD 140283 mogłaby być starsza od Wszechświata. Czy to jest możliwe?

Widok sąsiedztwa starej gwiazdy, skatalogowanej jako HD 140283, leżącej 190.1 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Wagi (A. Fujii and Z. Levay / <a href="http://www.stsci.edu/">STScI</a>)

Widok sąsiedztwa starej gwiazdy, skatalogowanej jako HD 140283, leżącej 190.1 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Wagi (A. Fujii and Z. Levay / STScI)

Istnieją gwiazdy jeszcze starsze?

Nawet gdyby interpretować błąd pomiarowy tak, by wiek Matuzalema wynosił 13,66 mld lat, czyli zaledwie 150 milionów lat przed Wielkim Wybuchem, to i tak pozostawałoby to w niezgodności z obecną wiedzą o kosmosie. Według modeli kosmologicznych 150 mln lat to najprawdopodobniej zbyt krótki czas, aby gwiazda mogła się uformować we wczesnym stadium rozwoju Wszechświata.

Ponadto HD 140283 posiada w sobie niewielką ilość metali, co znaczy, że przynależy do gwiazd drugiej populacji, które uformowały się po wybuchach gwiazd trzeciej populacji, powstałych tuż po Wielkim Wybuchu. Aby uniknąć sprzeczności między wiekiem Matuzalema, a wiekiem Wszechświata niezerowa metaliczność gwiazdy tłumaczona jest teorią, jakoby coś niezwykłego musiało się zdarzyć w jej historii, np. zaabsorbowanie przez gwiazdę materiału, który zmienił zawartość jej pierwiastków.

Karłowata galaktyka nieregularna Zwicky 18 (HST). Naukowcy przypuszczają, że gwiazda HD 140283 powstała w jednej z pierwotnych galaktyk karłowatych, czyli liczących od miliona do kilku miliardów gwiazd (NASA, ESA i A. Aloisi – Space Telescope Science Institute and European Space Agency, Baltimore, Md. – HubbleSite: NewsCenter / domena publiczna)

Błędy w modelach teoretycznych

Mimo potencjalnie szokujących wniosków, możliwe są również bardziej przyziemne wytłumaczenia anomalii związanej z wiekiem gwiazdy HD 140283. Przede wszystkim należy pamiętać, że przy określaniu parametrów ciał niebieskich, korzystamy z modeli teoretycznych i w zależności od nich możemy otrzymać również inne wyniki.

Na przykład przy wyznaczaniu wieku Wszechświata astronomowie korzystają z wartości gęstości materii. Wyznaczenie gęstości Wszechświata jest bardzo trudne z uwagi na fakt, że większość materii we Wszechświecie nie wysyła żadnego promieniowania. Stała Hubble’a – drugi parametr potrzebny w obliczeniach wieku Wszechświata – także jest niełatwa do określenia.

Przez ponad trzy dekady uważano, że Wszechświat ma między 16 a 18 mld lat. Dopiero gdy dokładność pomiarów wzrosła, wiek Wszechświata zaczęto szacować na ok. 13,8 mld lat. Jednak czy możemy być pewni, że to jest ostateczny wynik i że już nic się nie zmieni w naszym postrzeganiu kosmosu?

Doświadczenie uczy, że postęp dokonuje się dzięki stałemu rewidowaniu obecnie aktualnych modeli teoretycznych, które nieraz muszą ustąpić nowym, lepiej objaśniającym rzeczywistość modelom. Problem wieku Wszechświata i gwiazd może zostanie rozwiązany poprzez postępy w precyzyjnym wyznaczaniu parametrów ciał niebieskich, a może będziemy świadkami rewolucji w naszym postrzeganiu kosmosu?

Źródła: „Młody TechnikAstrofanodkrywcyplanet.pl.

Tagi:

Drogi Czytelniku,

od 25 maja 2018 r. obowiązuje w Polsce Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych), w skrócie nazywane RODO.

W myśl tych przepisów, abyśmy mogli nadal dostarczać Ci treści naszego serwisu oraz pracować nad jego rozwojem, np. mierzyć jego zasięg, potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych przez pliki cookies, które podczas przeglądania naszych stron zapisują się na urządzeniu, z którego korzystasz.

Na dole niniejszej informacji znajduje się przycisk, którym możesz potwierdzić swoją zgodę. Twoje dane będą wykorzystywane w celach marketingowych oraz analitycznych. Więcej informacji znajdziesz na naszej stronie O prywatności.

Administratorzy danych i podmioty, którym będziemy powierzać przetwarzanie Twoich danych

Administratorem danych jest Fundacja „Nowa Epoka”, więcej infomacji znajdziesz na naszej stronie O prywatności.
Informacje o podmiotach, którym będziemy powierzać przetwarzanie Twoich danych także znajdziesz na stronie O prywatności.

W jakim celu będziemy przetwarzać dane:

  • analitycznym
  • by lepiej dopasować treści redakcyjne do Twoich zainteresowań
  • by zapobiec (np. poprzez wykrywanie botów) ewentualnym nadużyciom w usługach i zapewnić bezpieczeństwo korzystania z serwisu.

Zgodnie z nowymi przepisami masz prawo w dowolnym momencie wycofać swoją zgodę, żądać usunięcia Twoich danych. Jak to zrobić, opisujemy na stronie O prywatności.

Podstawy prawne przetwarzania Twoich danych osobowych

Każde przetworzenie Twoich danych osobowych musi mieć oparcie w odpowiednich przepisach. I tak, podstawą prawną przetwarzania Twoich danych osobowych w celach analitycznych oraz w celu zapewnienia bezpiecznego i niezakłóconego korzystania z serwisu jest tzw. uzasadniony interes administratora, opisany w art. 6 Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE), tzw. RODO. W pozostałych przypadkach przetwarzanie Twoich danych będzie się odbywać na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Jeśli więc zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych przez pliki cookies, które podczas przeglądania naszych stron zapisują się na urządzeniu, z którego korzystasz, kliknij w poniższy przycisk.