Bintang miskin logam yang terletak hanya 190 tahun cahaya dari Matahari berumur 14,46 + -0,80 bilion tahun, yang menunjukkan bahawa bintang itu hampir sama tua dengan Alam Semesta! Hasil tersebut muncul dari kajian baru yang diketuai oleh Howard Bond. Bintang miskin logam seperti itu (super) penting bagi para astronom kerana mereka menetapkan had bawah bebas untuk usia Alam Semesta, yang dapat digunakan untuk mengesahkan anggaran usia yang disimpulkan dengan cara lain.
Pada masa lalu, analisis kelompok globular dan pemalar Hubble (kadar pengembangan Alam Semesta) menghasilkan usia yang sangat berbeza untuk Alam Semesta, dan diimbangi oleh berbilion tahun! Oleh itu pentingnya bintang (ditetapkan HD 140283) yang dikaji oleh Bond dan rakan-rakannya.
"Dalam kesalahan, usia HD 140283 tidak bertentangan dengan usia Alam Semesta, 13,77 ± 0,06 miliar tahun, berdasarkan latar belakang gelombang mikro dan pemalar Hubble, tetapi ia pasti terbentuk segera setelah ledakan besar." pasukan itu mencatat.
Bintang yang lemah logam boleh digunakan untuk mengekang usia Alam Semesta kerana kandungan logam biasanya merupakan proksi untuk usia. Logam yang lebih berat umumnya terbentuk dalam letupan supernova, yang mencemarkan medium antarbintang di sekitarnya. Bintang yang kemudiannya dilahirkan dari medium tersebut lebih diperkaya dengan logam daripada pendahulunya, dengan setiap generasi berturut-turut menjadi semakin diperkaya. Sesungguhnya, HD 140283 memperlihatkan kurang dari 1% kandungan zat besi Matahari, yang memberikan petunjuk umurnya yang cukup besar.
HD 140283 telah digunakan sebelumnya untuk mengekang usia Alam Semesta, tetapi ketidakpastian yang terkait dengan jaraknya yang dianggarkan (pada masa itu) membuat penentuan usia agak tidak tepat. Oleh itu, pasukan memutuskan untuk mendapatkan jarak baru dan lebih baik untuk HD 140283 menggunakan Teleskop Angkasa Hubble (HST), iaitu melalui pendekatan paralaks trigonometri. Ketidakpastian jarak untuk HD 140283 dikurangkan dengan ketara berbanding dengan anggaran yang ada, sehingga menghasilkan anggaran usia yang lebih tepat untuk bintang.
Pasukan ini menggunakan trek evolusi terbaru (pada dasarnya, model komputer yang mengesan cahaya dan evolusi suhu bintang sebagai fungsi masa) ke HD 140283 dan memperoleh usia 14,46 + -0,80 bilion tahun (lihat gambar di atas). Namun, ketidakpastian yang berkaitan dapat dikurangkan lebih lanjut dengan meningkatkan ukuran sampel bintang yang sangat miskin logam dengan jarak yang tepat, bersamaan dengan tugas yang berterusan untuk memperbaiki model komputer yang digunakan untuk menggambarkan trek evolusi bintang. Purata yang dikira dari sampel itu akan memberikan had yang lebih rendah untuk usia Alam Semesta. Kebolehpercayaan usia yang ditentukan juga bergantung pada penentuan kandungan logam sampel dengan tepat. Namun, kami mungkin tidak perlu menunggu lama, kerana Don VandenBerg (UVic) dengan senang hati menyampaikannya ke Space Magazine untuk mengharapkan, "artikel yang diperluas pada HD 140283, dan sasaran [serupa] lain yang kami telah meningkatkan paralaks [jarak]."
Seperti yang dinyatakan di awal, analisis kelompok globular dan pemalar Hubble menghasilkan usia yang sangat berbeza untuk Alam Semesta. Oleh itu motivasi untuk Bond et al. Kajian 2013, yang bertujuan untuk menentukan usia bintang miskin logam HD 140283 yang dapat dibandingkan dengan anggaran usia yang ada untuk Alam Semesta. Umur yang tidak sesuai berpunca dari ketidakpastian dalam skala jarak kosmik, kerana penentuan pemalar Hubble bergantung pada menentukan jarak (tepat) ke galaksi. Anggaran sejarah untuk pemalar Hubble berkisar antara 50-100 km / s / Mpc, yang menentukan penyebaran usia untuk Alam Semesta ~ 10 bilion tahun.
Penyebaran yang disebutkan dalam anggaran berterusan Hubble pastinya tidak memuaskan, dan para astronom menyedari bahawa hasil yang boleh dipercayai diperlukan. Salah satu objektif utama yang dibayangkan untuk HST adalah untuk mengurangkan ketidakpastian yang berkaitan dengan pemalar Hubble kepada <10%, sehingga memberikan perkiraan yang lebih baik untuk usia Alam Semesta. Anggaran semasa untuk pemalar Hubble, seperti yang terikat dengan data HST, tampaknya menjangkau jarak yang lebih kecil (64-75 km / s / Mpc), dengan rata-rata menunjukkan usia hampir ~ 14 miliar tahun.
Menentukan usia yang boleh dipercayai untuk bintang dalam kelompok globular juga bergantung pada ketersediaan jarak yang boleh dipercayai, dan pasukan menyatakan bahawa "masih belum jelas apakah usia gugus globular sesuai dengan usia Alam Semesta [diramalkan dari pemalar Hubble dan cara lain]. " Kelompok globular menetapkan had yang lebih rendah untuk usia Alam Semesta, dan usia mereka harus lebih kecil daripada yang disimpulkan dari pemalar Hubble (& parameter kosmologi).
Ringkasnya, kajian ini menegaskan bahawa ada bintang tua yang berkeliaran di kawasan suria yang dapat digunakan untuk mengekang usia Alam Semesta (~ 14 bilion tahun). Sebagai perbandingan, Matahari berumur ~ 4.5 bilion tahun.
Penemuan pasukan akan dipaparkan dalam Surat Jurnal Astrofisika, dan prapetakaan tersedia di arXiv. Penulis kajian ini ialah E. Nelan, D. VandenBerg, G. Schaefer, dan D. Harmer. Pembaca yang berminat yang memerlukan maklumat lengkap akan menemui karya-karya berikut yang berkaitan: Pont et al. 1998, VandenBerg 2000, Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012.
