Kredit gambar: Hubble
Terima kasih kepada Teleskop Angkasa Hubble, para astronom menggunakan bintang kuno di Bima Sakti untuk menghasilkan anggaran bebas mengenai usia Alam Semesta. Dengan kaedah baru ini, para astronom menyasarkan bintang kerdil putih kuno yang menyejuk pada kadar yang sangat dapat diramalkan. Bintang-bintang ini terbentuk menjelang permulaan Alam Semesta, dan para astronom dapat menganggarkan bahawa mereka berusia antara 12-13 bilion tahun. Cukup dekat.
Meningkatkan had penglihatannya yang kuat, Teleskop Angkasa Hubble NASA telah menemui bintang-bintang tertua terbakar di galaksi Bima Sakti kita. “Bintang jam” yang sangat tua dan redup ini memberikan bacaan yang benar-benar bebas mengenai usia alam semesta tanpa bergantung pada pengukuran pengembangan alam semesta.
Bintang kerdil putih kuno, seperti yang dilihat oleh Hubble, berusia 12 hingga 13 bilion tahun. Kerana pemerhatian Hubble sebelumnya menunjukkan bahawa bintang-bintang pertama terbentuk kurang dari 1 bilion tahun setelah kelahiran alam semesta di bangku besar, menjumpai bintang-bintang tertua meletakkan ahli astronomi dalam jarak jangkauan untuk mengira usia mutlak alam semesta.
Walaupun penyelidikan Hubble sebelumnya menetapkan usia alam semesta pada 13 hingga 14 bilion tahun berdasarkan kadar pengembangan ruang, ulang tahun alam semesta adalah nilai mendasar dan mendalam sehingga para astronom telah lama mencari teknik penanggalan usia yang lain untuk memeriksa semula kesimpulan. "Litar pintas pemerhatian baru ini sampai ke persoalan usia, dan menawarkan cara yang benar-benar bebas untuk menentukan nilai itu," kata Harvey Richer dari University of British Columbia, Kanada.
Pemerhatian peninggalan usia yang baru dilakukan oleh Richer dan rakan-rakannya dengan menggunakan Hubble untuk pergi mencari bintang-bintang kuno yang sukar difahami yang tersembunyi di dalam kelompok bintang globular yang terletak 5,600 tahun cahaya di buruj Scorpius. Hasilnya akan diterbitkan dalam Astrophysical Journal Letters.
Secara konseptual, pemerhatian temu janji usia baru semudah elegan dengan menganggarkan berapa lama api unggun terbakar dengan mengukur suhu arang batu yang membara. Bagi Hubble, "bara" adalah bintang kerdil putih, sisa-sisa bintang terawal yang terbakar di galaksi kita.
Sfera karbon "abu" panas dan padat yang ditinggalkan oleh tungku nuklear bintang yang sudah lama mati, kerdil putih menyejuk pada kadar yang dapat diramalkan? semakin tua kerdil, semakin sejuk, menjadikannya "jam" yang sempurna yang telah berdetak hampir selama alam semesta itu wujud.
Pendekatan ini telah diakui sebagai lebih dipercayai daripada usia bintang-bintang tertua yang masih terbakar oleh peleburan nuklear, yang bergantung pada model dan pengiraan yang kompleks tentang bagaimana bintang membakar bahan bakar nuklear dan usia. Kerdil putih lebih mudah dikencangkan usia kerana mereka hanya menyejukkan, tetapi triknya selalu menemui "jam" yang paling redup dan paling lama.
Ketika kerdil putih sejuk, mereka menjadi semakin lemah, dan ini memerlukan Hubble mengambil banyak gambar dari gugus bintang globular kuno M4. Pemerhatian berjumlah hampir lapan hari masa pendedahan selama 67 hari. Ini membolehkan kerdil yang lebih lemah dapat dilihat, hingga akhirnya yang paling keren? dan tertua? kerdil dilihat. Bintang-bintang ini sangat lemah (pada magnitud ke-30? Yang jauh lebih lemah daripada yang dijangkakan pada awal untuk sebarang pengimejan teleskop Hubble dengan kamera asal), bintang-bintang ini kurang dari satu-satu bilion cahaya terang dari bintang-bintang samar yang dapat dilihat dengan mata kasar .
Kelompok globular adalah peneroka perintis pertama Bima Sakti. Banyak yang bersatu untuk membina pusat galaksi kita dan terbentuk berbilion tahun sebelum kemunculan cakera pinwheel yang luar biasa dari Bima Sakti (seperti yang disahkan oleh pemerhatian Richer). Hari ini 150 kelompok globular bertahan di lingkaran galaksi. Gugus globular M4 dipilih kerana paling dekat dengan Bumi, sehingga kerdil putih yang paling lemah masih kelihatan cukup terang untuk dipilih oleh Hubble.
Pada tahun 1928, pengukuran galaksi Edwin Hubble membuatnya menyedari bahawa alam semesta berkembang secara seragam, yang bermaksud alam semesta memiliki usia yang terbatas yang dapat diperkirakan dengan "secara matematis menjalankan pengembangan ke belakang." Edwin Hubble pertama kali menganggarkan alam semesta baru berusia 2 bilion tahun. Ketidakpastian mengenai kadar pengembangan sebenarnya menyebabkan perbahasan yang bersemangat pada akhir tahun 1970-an, dengan anggaran antara 8 bilion hingga 18 bilion tahun. Anggaran usia bintang "urutan utama" normal tertua bertentangan dengan nilai yang lebih rendah, kerana bintang tidak boleh lebih tua daripada alam semesta itu sendiri.
Pada tahun 1997 ahli astronomi Hubble memecahkan kebuntuan ini dengan kemenangan yang berjaya mengumumkan usia yang boleh dipercayai untuk alam semesta, yang dihitung dari pengukuran kadar pengembangan yang sangat tepat. Gambaran itu tidak lama lagi menjadi lebih rumit apabila para astronom yang menggunakan Hubble dan observatorium darat mendapati alam semesta tidak berkembang pada kadar yang tetap, tetapi mempercepat kerana kekuatan tolakan yang tidak diketahui yang disebut "tenaga gelap." Apabila tenaga gelap dimasukkan ke dalam sejarah pengembangan alam semesta, ahli astronomi mencapai usia 13-14 bilion tahun. Zaman ini sekarang secara bebas disahkan oleh usia kerdil putih "jam kerja" yang diukur oleh Hubble.
Sumber Asal: Siaran Berita Hubble
