Pärast pealkirja lugemist arvasite ilmselt, et siin on midagi valesti. Aga mis siis - täht, universum või midagi muud? Kui teate, kuidas tähed töötavad, võite võtta ühe, uurida selle füüsikalisi omadusi ja teada saada, millal see peaks ilmuma. Tähed läbivad vananedes palju muutusi: kütuse põlemisel muutuvad nende raadius, heledus ja temperatuur. Kuid tähe eluiga sõltub üldiselt ainult kahest omadusest, millega see sünnib: massist ja metallilisusest, see tähendab selles esinevate elementide hulgast, mis on raskemad kui vesinik ja heelium.
Vanimad tähed, mille oleme universumist leidnud, on praktiliselt puutumatud ning on peaaegu 100% vesinik ja heelium, mis on jäänud Suurest Paugust. Nad võivad olla 13 miljardit aastat vanimad ja vanim neist on 14,5 miljardit aastat vana.
Ja see on suur probleem, kuna universum ise on vaid 13,8 miljardit aastat vana, ütles Ethan Siegel Medium.com-ist.
Globaalse klastri Omega Centauri tuum on üks rahvarohkeimaid vanade tähtedega piirkondi. Siin võib olla tähti ja 12 miljardit aastat vanemaid ning vanimad - enam kui 14 miljardit aastat vanad - ja see on probleem, sest nad on vanemad kui Universum ise.
Universumist endast vanemat tähte ei saa olla; muidu oleks see eksisteerinud juba ammu enne Suurt Pauku. Kuid Suurest Paugust sai meile teadaoleva Universumi ilmumise allikas, kust väljus kogu mateeria, energia, neutriinod, footonid, antimaterjal, tumeaine ja isegi tume energia. Kõik meie vaadeldavas universumis sai alguse sellest sündmusest ja kõike, millega me täna tegeleme, saab jälgida selle hetkega. Seetõttu tuleks välistada lihtsaim seletus, et tähed võisid ilmneda enne universumit ennast.
Võib juhtuda, et oleme universumi vanusest valesti järeldanud. Me eraldame selle universumi täpsetest mõõtmistest suures mahus. Uurides erinevaid funktsioone, sealhulgas:
Reklaamvideo:
- tiheduse ja temperatuuri puudused kosmilises mikrolaine taustal, Suure Paugu järeltulek;
- tähtede ja galaktikate koondumine nüüd ja miljardite valgusaastate kaugusel;
- Universumi kanga Hubble'i laienemise kiirus;
- tähtede kujunemise ajalugu ja galaktiline evolutsioon;
nagu ka paljudest muudest allikatest, saame väga universaalse pildi universumist. See koosneb 68% tumedast energiast, 27% tumedast ainest, 4,9% tavalisest ainest, 0,1% neutriinodest, 0,01% kiirgusest ja on umbes 13,8 miljardit aastat vana. Universumi vanuse määramatus hõljub umbes 100 miljonit aastat, nii et kuigi universum võiks kindlasti olla sada miljonit aastat noorem või vanem, ei jõua see tõenäoliselt 14,5 miljardi aastani.
ESA Gaia missioon mõõtis galaktilise keskuse lähedal sadade miljonite tähtede asukohti ja omadusi ning leidis vanimad inimkonnale teada olevad tähed.
Jääb vaid üks mõistlik võimalus: ilmselt hindame tähtede vanust valesti. Oleme oma elu erinevatel etappidel üksikasjalikult uurinud sadu miljoneid tähti. Me teame, kuidas ja mis tingimustel tähed moodustuvad; teada, millal ja kuidas nad tuumasünteesi süütavad; me teame, kui kaua sünteesi erinevad etapid kestavad ja kui tõhusad nad on; me teame, kui kaua nad elavad ja kuidas nad surevad, erinevat tüüpi, erineva massiga. Ühesõnaga, astronoomia on tõsine teadus, eriti tähtede osas. Üldiselt on vanimate tähtede mass suhteliselt madal (vähem massiivne kui meie Päikesel), sisaldavad vähe metalle (muid elemente peale vesiniku ja heeliumi) ning võivad olla vanemad kui galaktika ise.
Äärmiselt vanu tähti võib leida ümmargustesse klastritesse.
Paljusid neist leidub globaalsetes klastrites, mis sisaldavad kindlasti tähti, mis on 12 miljardit või harvadel juhtudel isegi 13 miljardit aastat vanad. Põlvkond tagasi väitsid inimesed, et need klastrid olid 14-16 miljardit aastat vanad, mis tekitas väljakujunenud kosmoloogilistes mudelites pinget, kuid järk-järgult tähe evolutsiooni mõistmise parandamine viis need arvud normi. Oleme oma vaatlusvõime parandamiseks välja töötanud keerukamad meetodid: mõõta mitte ainult nende tähtede süsiniku, hapniku või raua sisaldust, vaid ka kasutada uraani ja tooriumi radioaktiivset lagunemist. Saame otseselt kindlaks määrata üksikute tähtede vanuse.
SDSS J102915 + 172927 on iidne täht, mis asub meist 4140 valgusaasta kaugusel ja mis sisaldab meie Päikesega võrreldes vaid 1/20 000 rasket elementi ja peaks olema 13 miljardit aastat vana. See on üks vanimaid tähti universumis.
2007. aastal suutsime mõõta tähe HE 1523-0901, mis moodustab 80% Päikese massist, sisaldab vaid 0,1% päikeserauda ja on radioaktiivsete elementide rohkuse poolest arvatavasti 13,2 miljardit aastat vana. 2015. aastal tuvastati Linnutee keskuse lähedal üheksa tähte, mis moodustati 13,5 miljardit aastat tagasi: kõigest 300 miljonit aastat pärast Suurt Pauku. "Need tähed moodustusid enne Linnuteed ja nende ümber moodustus galaktika," ütleb nende iidsete säilmete kaasdetektor Louis Howes. Tegelikult on ühel neist üheksast tärnist vähem kui 0,001% päikeserauda; See on tüüp, mida James Webbi kosmoseteleskoop otsib, kui see 2018. aasta oktoobris tööle hakkab.
See on meie galaktika vanima tähe digiteeritud pilt. See vananev täht HD 140283 asub 190 valgusaasta kaugusel. Hubble'i kosmoseteleskoobi vanus on 14,5 miljardit, pluss või miinus 800 miljonit aastat.
Kõige silmatorkavam täht on HD 140283, mis on mitteametlikult hüüdnimega Metuseusa täht. See on meist vaid 190 valgusaasta kaugusel ja saame mõõta selle heledust, pinnatemperatuuri ja koostist; näeme ka seda, et see on alles hakanud arenema alamfaasis, et hiljem saada punaseks hiiglaseks. Need andmed võimaldavad meil tuletada tähe täpselt määratletud vanust ja tulemus on vähemalt murettekitav: 14,46 miljardit aastat. Mõned tähe omadused, näiteks raua sisaldus 0,4% päikesest, ütlevad, et täht on küll vana, kuid mitte kõige vanem. Ja hoolimata võimalikust 800 miljoni aasta veast, loob Metusela ikkagi teatava konflikti tähtede maksimaalse vanuse ja universumi vanuse vahel.
Linnutee pole miljardeid aastaid muutunud. Kuid tähtede vananedes lagunevad kõige massilisemad eksisteerimised ja kõige vähem massiivsed muutuvad alamrühmadeks.
Täna on ilmne, et selle tähega võis minevikus juhtuda midagi sellist, mida me täna veel ei tea. Võib-olla sündis ta massilisemalt ja kaotas kuidagi väliskihid. Võib-olla imetas täht mõnda materjali hiljem, mis muutis selle raskete elementide arvukust, segades meie tähelepanekuid. Võib-olla mõistame me lihtsalt halvasti metallivaeste iidsete tähtede tähe evolutsiooni subgiaalset faasi. Järk-järgult järeldame õige kuju või arvutame vanimate tähtede vanuse.
Kuid kui meil on õigus, seisame silmitsi tõsise probleemiga. Meie Universumis ei saa olla ühtegi tähte, mis oleks vanem kui Universum ise. Kas nende tähtede vanuseprognoosiga on midagi valesti või on universumi vanuseprognoosiga midagi valesti. Või midagi muud, millest me veel üldse aru ei saa. See on suurepärane võimalus teaduse uude suunda viia.
Ilja Khel
