1. Ana Sayfa
  2. Uzay
  3. Bir Yıldız Evrenden Nasıl Daha Yaşlı Olabilir?

Bir Yıldız Evrenden Nasıl Daha Yaşlı Olabilir?

Fui2tvEkEAayqfjhPCfesQ-970-80

Uzay Gizemleri: Eğer evren 13.8 milyar yaşındaysa, bir yıldız nasıl 14 milyar yıldan daha eski olabilir?

Abone Ol

100 yıldan uzun bir süredir gökbilimciler, Terazi burcunda, Dünya’dan yaklaşık 190 ışık yılı uzağında bulunan meraklı bir yıldızı gözlemliyorlar.Gökyüzünde hızla 800.000 mil (saatte 1,3 milyon kilometre) hızla ilerler. Ancak bundan daha ilginç olanı HD 140283 – veya yaygın olarak bilinen Methuselah – aynı zamanda evrenin bilinen en eski yıldızlarından biridir.

2000 yılında, bilim adamları , 16 milyar yıllık bir yaş tahmin ettiği Avrupa Uzay Ajansı (ESA) Hipparcos uydusu aracılığıyla gözlemleri kullanarak yıldızla buluşmaya çalıştı . Böyle bir rakam akıllara durgunluk veren ve aynı zamanda oldukça şaşırtıcıydı. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nden gökbilimci Howard Bond’un işaret ettiği gibi, evrenin yaşı – kozmik mikrodalga arkaplanının gözlemlerinden belirlenir – 13.8 milyar yaşında. “Ciddi bir tutarsızlık oldu” dedi.

Yüz değeri alındığında, yıldızın tahmini yaşı büyük bir sorun yarattı. Bir yıldız evrenden daha büyük nasıl olabilir? Ya da tersine, evren nasıl daha genç olabilir? O kesinlikle açıktı Methuselah metal fakir subgiant ağırlıklı hidrojenin yapılıyor olması nedeniyle eski ve helyum ve çok az demir içerir. Kompozisyonu, yıldızın demir yaygınlaşmadan önce oluşması gerektiği anlamına geliyordu. 

Ancak, ortamından iki milyar yıldan daha yaşlı? Elbette bu mümkün değil.

Methuselah’ın yaşına daha yakından bakmak

Bond ve meslektaşları, 16 milyarlık bu ilk rakamın doğru olup olmadığına karar verme görevine kendilerini adadılar. 2003 ve 2011 yılları arasında , yıldızların konumlarını, mesafelerini ve enerji çıkışlarını not alan Hubble Uzay Teleskobu’nun İnce Kılavuz Sensörleri tarafından kaydedilen 11’den fazla gözlem setine göz attılar . Paralaks, spektroskopi ve fotometri ölçümlerinin elde edilmesinde, daha iyi bir yaş belirlenebilir.

Bond, “HD 140283 yaşındaki belirsizliklerden biri yıldızın tam mesafesiydi” dedi. “Bunu doğru yapmak önemliydi çünkü parlaklığını daha iyi belirleyebildik ve yaşından itibaren – daha parlak olan gerçek parlaklık, yıldız ne kadar küçükse. Paralaks etkisine bakıyorduk; Ayrýca, bize mesafeyi söyleyen Yörüngesel hareketinden ötürü konumunda bir kaymaya bakmak için. ”

Ayrıca , çekirdeklerin nükleer reaksiyonlarının tam oranları ve dış katmanlarda aşağıya doğru yayılan elementlerin önemi gibi yıldızların teorik modellemesinde belirsizlikler olduğunu söyledi. Artık helyumun çekirdek içine daha da yayıldığı ve nükleer füzyon yoluyla yanması için daha az hidrojen bıraktığı fikri üzerinde çalıştılar . Yakıt daha hızlı kullanıldığında, yaş azalır.

blank
Bu, dünyadan 190.1 ışıkyılı uzaklıkta yer alan HD 140283 olarak kataloglanan antik yıldızı çevreleyen gökyüzünün arkadan görüntüsüdür. Yıldız, gökbilimciler tarafından bugüne kadar bilinen en eski yıldızdır. 7 Mart 2013 tarihinde yayınlanan resim.

Bond, “ Önemli olan diğer bir faktör, yıldızların içindeki oksijen miktarıydı ” dedi. HD 140283, tahmin edilen oksijen / demir oranından daha yüksekti ve oksijen, birkaç milyon yıl boyunca evrende bol olmadığı için, yıldız için tekrar daha düşük bir yaşa işaret etti. 

Bond ve ortakları, HD 140283’ün yaşının 14,46 milyar yıl olduğunu tahmin ediyorlardı; Ancak, bu hala evrenin yaşından daha fazlaydı, ancak bilim adamları 800 milyon yıllık bir belirsizlik belirledi, Bond’un yıldızın yaşını evrenin yaşıyla uyumlu hale getirdiğini söyledi. .

Çalışmaya dahil olmayan İngiltere Aston Üniversitesi’nden fizikçi Robert Matthews, “Tüm ölçülen tahminlerde olduğu gibi, hem rastlantısal hem de sistematik hataya maruz kalıyor” dedi. Matthews, “Hata çubuklarındaki üst üste binme, kozmolojik yaş tespitleriyle çatışmanın olasılığına dair bazı bilgiler veriyor” dedi. “Başka bir deyişle, yıldızın en iyi desteklenen yaşı, evrenin türetilmiş yaşı için [ kozmik mikrodalga arkaplan tarafından belirlenen ] ile çelişmektedir ve çatışma ancak hata çubuklarını aşırı sınırlarına getirerek çözülebilir. .”

Diğer iyileştirmeler HD 140283’ün yaşının biraz daha düştüğünü gördü. 2014 yılındaki bir takip çalışması yıldızın yaşını 14.27 milyar yıl olarak güncelledi. “Sonuç, yaşın yaklaşık 14 milyar yıl olduğu ve yine, eğer gözlemsel ölçümlerde ve teorik modellemede tüm belirsizlik kaynaklarını içeriyorsa – hata, yaklaşık 700 veya 800 milyon yıl olduğu için, bu nedenle herhangi bir çelişki yoktur. Çünkü 13.8 milyar yıl yıldızın hata çubuğunda yatıyor. “dedi.

blank
Bilim adamları, evrenin ne zaman başladığını
, yani Büyük Patlama’nın kozmosun dokusundaki izini bıraktığını 
keşfetmeye istekliydiler .

Evrenin yaşına daha yakından bakmak

Bond için, evrenin yaşı ile bu yakınlardaki yıldızınki arasındaki benzerlikler – ikisi de farklı analiz yöntemleriyle belirlenmiş – evrenin Büyük Patlama resmi için çok güçlü kanıtlar sunan şaşırtıcı bir bilimsel başarı. “. O, en yaşlı yıldızların yaşıyla ilgili sorunun, 1990’larda, yıldızların 18 milyar yıl veya bir durumda 20 milyar yıla yaklaştığı durumdan çok daha az şiddetli olduğunu söyledi. Bond, “Belirlemelerdeki belirsizliklerle birlikte, artık yaşlarda hemfikirdir.” Dedi.

Ancak Matthews, sorunun henüz çözülmediğine inanıyor. Temmuz 2019’da California’da Santa Barbara’daki Kavli Teorik Fizik Enstitüsü’nün en iyi kozmologları uluslararası konferansında gökbilimciler, evren için farklı yaşları öneren çalışmalar üzerinde kafa yoruyorlardı. Evrenin kozmik mikrodalga arkaplanı tarafından belirlenen yaşa kıyasla yüz milyonlarca yıl daha genç olduğunu öne süren nispeten yakınlardaki gökadaların ölçümlerine bakıyorlardı.

Aslında, Avrupa Planck uzay teleskobunun 2013 yılında kozmik radyasyonun ayrıntılı ölçümleri tarafından tahmin edildiği gibi, 13,8 milyar yaşında olmaktan uzak, evren 11,4 milyar yıl kadar genç olabilir. 

Sonuçlar, 1929’da Edwin Hubble tarafından gösterildiği gibi genişleyen bir evren fikrine dayanmaktadır . Bu, Büyük Patlama için çok önemlidir – bir zamanlar, uzayıp uzayan bir sıcak yoğunluk hali olduğunun anlaşılması. Ölçülebilir olması gereken bir başlangıç ​​noktası olduğunu gösteriyor, ancak yeni bulgular genişleme oranının Planck’ın önerdiğinden% 10 daha yüksek olduğunu gösteriyor.

Nitekim, Planck ekibi genişleme hızının megaparsec başına saniyede 67,4 km olduğunu belirledi, ancak evrenin genişleme oranının en son yapılan ölçümlerinde 73 veya 74 değerine işaret edildi. Riess, evrenin bugün genişlediğini ve erken evrenin fiziğine dayanarak ne kadar hızlı genişlemesi gerektiğini tahmin ettiğini belirtti. Kabul edilen teorilerin yeniden değerlendirilmesine yol açarken, aynı zamanda bu kanadın arkasında olduğu düşünülen karanlık madde ve karanlık enerji hakkında öğrenilecek çok şey olduğunu gösteriyor .

[mailpoet_form id=”1″]

Hubble Constant için daha yüksek bir değer, evren için daha kısa bir yaşı gösterir. Megaparsec başına saniyede 67.74 km’lik bir sabitlik 13.8 milyar yıllık bir yaşa neden olurken 73’ten biri, hatta bazı çalışmaların gösterdiği kadar 77 olan bir kişi, 12.7 milyar yıldan daha büyük olmayan bir evren yaşını gösterir. HD 140283’ün evrenden daha yaşlı olduğunu bir kez daha ortaya koyan bir uyumsuzluk. Aynı zamanda, Bilim dergisinde 82.4 Hubble Sabiti öneren 2019 tarihli bir çalışmayla değiştirildi – bu, evrenin yaşının sadece 11.4 milyar yıl olduğunu ileri sürdü.

Matthews, cevapların daha büyük kozmolojik arıtmada olduğuna inanıyor. “Gözlemsel kozmologların , yıldız astrofizikçilerinden ziyade, bu paradoksu yaratan bir şeyi kaçırdıklarından şüpheleniyorum ” dedi. “Bu, kozmologların herhangi bir şekilde susturucu olmaları nedeniyle değil, evrenin yaşının belirlenmesi, yıldızlarınkinden daha fazla ve daha tartışmalı gözlemsel ve teorik belirsizliklere tabi olduğu için değil.”

blank
Bulutsular ve derin uzayda yıldızlar.

Peki, bilim adamları bunu nasıl çözecek?  

Evrenin potansiyel olarak bu yıldızdan daha genç görünmesini sağlayan ne olabilir? 

Matthews, “İki seçenek var ve bilimin tarihi, bu gibi durumlarda gerçeğin her ikisinin karışımı olduğunu öne sürüyor” dedi. “Bu durumda, tam olarak anlaşılmamış gözlemsel bir hata kaynağı, ayrıca kozmik genişlemenin ana itici gücü olan karanlık enerjinin gücü gibi, evrenin dinamikleri teorisindeki bazı boşluklar olacaktır. Şimdi milyarlarca yıldır. “

Mevcut “yaş paradoksu” nun karanlık enerjideki zamandaki değişimi yansıttığını ve bu nedenle hızlanma oranındaki bir değişikliği – bir teorisyenlerin sözde yerçekimi gibi temel yerçekimi hakkında fikirlerle uyumlu olabileceğini belirttiğini öne sürüyor. nedensel küme teorisi. Yerçekimsel dalgalar üzerine yapılan yeni araştırmalar paradoksun çözülmesine yardımcı olabilir, dedi. 

Bunu yapmak için, bilim adamları kozmik mikrodalga arkaplanına güvenmek yerine ölü yıldızların yarattığı uzay ve zaman dokusundaki dalgalara bakarlardı , Hubble Sabiti’ni ölçmek için kozmik mikrodalga arkaplanına ya da yakındaki Sefeid değişkenleri ve süpernova gibi nesnelerin izlenmesine – Birincisi megaparsec başına saniyede 67 km hızda ve ikincisi 73’ünde .Hubble Yerçekimi Dalgalarının Kaynağını Gözlüyor

Sorun şu ki, yerçekimi dalgalarını ölçmek kolay bir iş değil, yalnızca 2015’te ilk defa doğrudan tespit edildikleri göz önüne alındığında. Ancak New York’taki Flatiron Enstitüsü’ndeki bir astrofizikçi olan Stephen Feeney’e göre, önümüzdeki on yıl. Fikir, nötron yıldızlarının çiftleri arasındaki çarpışmalardan , bu olayların Dünya’ya göre hareket ettikleri hızı bulmak için yaydıkları görünür ışığı kullanarak veri toplamaktır . Ayrıca, sonuçta yerçekimi dalgalarının analiz edilmesini gerektirir – ikisi de bir araya gelebilecek Hubble Sabitinin bir ölçümünü vermek için henüz en doğru olanı bir araya getirebilir.

HD 140283 çağının gizemi, evrenin nasıl çalıştığını anlamayı değiştirerek daha bilimsel ve daha karmaşık bir şeye öncülük ediyor. 

Matthews, “Paradoks için en muhtemel açıklamalar, göz ardı edilmiş gözlemsel bir etki ve / veya kozmik genişlemenin dinamiklerini anlamamızdan büyük bir eksikliktir” dedi. Kesin olarak “bir şeyin” ne olduğu, astronomları bir süre zor durumda bıraktığından emin.

Yorum Yap