Metalna siromašna zvijezda smještena na samo 190 svjetlosnih godina od Sunca stara je 14,46 ± 0,80 milijardi godina, što implicira da je zvijezda stara gotovo koliko i Svemir! Ti su rezultati proizašli iz nove studije koju je vodio Howard Bond. Takve zvijezde siromašne metalima (super) su važne za astronoma jer postavljaju neovisnu donju granicu za starost svemira, koja se može upotrijebiti za potvrđivanje procjena starosti dobivenih drugim sredstvima.
U prošlosti, analize kugličnih klastera i Hubble konstante (brzina širenja u Svemiru) dale su u različitim vremenima svemira i nadoknadile su ga milijardama godina! Otuda je važnost zvijezde (označene HD 140283) koju su proučavali Bond i njegovi suosnivači.
"Unutar pogrešaka, dob HD 140283 se ne sukobljava s dobi svemira, 13,77 ± 0,06 milijardi godina, na temelju mikrovalne pozadine i Hubbleove konstante, ali mora se formirati ubrzo nakon velikog praska." primijetio je tim.
Zvijezde siromašne metalima mogu se koristiti za ograničavanje starosti svemira, jer je sadržaj metala tipično proxy za starost. Teži metali se obično stvaraju u eksplozijama supernove, koje zagađuju okolni međuzvjezdani medij. Zvijezde naknadno rođene iz tog medija obogaćene su metalima nego njihovi prethodnici, a svaka uzastopna generacija sve se više obogaćuje. Doista, HD 140283 pokazuje manje od 1% udjela željeza u Suncu, što ukazuje na njegovu dobnu dob.
HD 140283 ranije se koristio za ograničavanje starosti svemira, ali neizvjesnosti vezane za njegovu procijenjenu udaljenost (u to vrijeme) učinile su određivanje starosti pomalo nepreciznim. Tim je stoga odlučio postići novu i poboljšanu udaljenost za HD 140283 pomoću Hubble svemirskog teleskopa (HST), naime putem trigonometrijskog paralakse. Nesigurnost na udaljenosti za HD 140283 značajno je smanjena u usporedbi s postojećim procjenama, rezultirajući preciznijom procjenom starosti zvijezde.
Tim je primijenio najnovije evolucijske zapise (u osnovi, računalne modele koji prate svjetlinu svjetlosti i temperaturu zvijezde kao funkciju vremena) na HD 140283 i dobivaju dob od 14,46 ± 0,80 milijardi godina (vidi gornju sliku). Ipak, povezana nesigurnost mogla bi se ublažiti dodatnim povećanjem veličine uzorka (vrlo) metala siromašnih zvijezda s preciznim udaljenostima, u kombinaciji s nekonkurentnim zadatkom poboljšanja računalnih modela koji služe za razgraničenje evolucijskog traga zvijezde. Prosječno izračunato iz tog uzorka pružilo bi čvrstu donju granicu starosti svemira. Pouzdanost utvrđene dobi također ovisi o preciznom određivanju metalnog sadržaja uzorka. Međutim, možda nećemo morati dugo čekati, kao što je don VandenBerg (UVic) ljubazno prenio Space Magazine da bi očekivali, "prošireni članak o HD 140283 i ostale [slične] ciljeve za koje smo poboljšali paralakse [daljine]."
Kao što je napomenuto na početku, analize kugličnih nakupina i Hubble konstanta dale su uvelike različite dobi za svemir. Otuda motivacija za Bond i sur. Studija iz 2013. koja je imala za cilj utvrditi dob za zvijezdu siromašnu metalima HD 140283 koja bi se mogla usporediti s postojećim procjenama dobi za svemir. Dobe koje se ne razlikuju dijelom su proizlazile iz nesigurnosti u skali kozmičke udaljenosti, jer se određivanje Hubble konstante oslanjalo na uspostavljanje (točnih) udaljenosti do galaksija. Povijesne procjene za Hubble konstantu kretale su se u rasponu od 50-100 km / s / Mpc, što definira starosnu rasprostranjenost u Svemiru od ~ 10 milijardi godina.
Spomenuto širenje u stalnim procjenama Hubblea bilo je zasigurno nezadovoljavajuće, a astronomi su prepoznali da su potrebni pouzdani rezultati. Jedan od ključnih ciljeva predviđenih za HST bio je smanjenje nesigurnosti povezane s Hubbleovom konstantom na <10%, pružajući tako poboljšanu procjenu starosti svemira. Postojeće procjene za Hubble konstantu, povezane s podacima HST-a, čini se da obuhvaćaju manji domet (64-75 km / s / Mpc), s tim da srednja vrijednost podrazumijeva starost od oko 14 milijardi godina.
Određivanje pouzdane dobi zvijezda u kugličnim klasterima također je uvjetovano dostupnošću pouzdane udaljenosti, a tim primjećuje da je "još uvijek nejasno jesu li dobne kuglične nakupine kompatibilne s vremenom svemira [predviđeno iz Hubbleove konstante i druga sredstva]. " Kuglasti klasteri postavljaju nižu granicu dobi svemira, a njihova dob treba biti manja od dobivene iz Hubbleove konstante (& kosmološki parametri).
Ukratko, studija potvrđuje da postoje stare zvijezde koje lutaju solarnim susjedstvom koje se mogu koristiti za ograničavanje starosti svemira (~ 14 milijardi godina). Sunce je, za usporedbu, staro ~ 4,5 milijardi godina.
Otkrića tima pojavit će se u Astrophysical Journal Letters, a pretisak je dostupan na arXiv-u. Koautori studije su E. Nelan, D. VandenBerg, G. Schaefer i D. Harmer. Zainteresirani čitatelj koji želi cjelovite informacije pronaći će sljedeće relevantne radove: Pont i sur. 1998., VandenBerg 2000, Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012.
