|
Сколько лет Вселенной
|
|
|
|
Исследователи из Болонского университета и Института астрофизики им. Лейбница в Потсдаме (AIP) совместно с другими институтами предложили новый способ решения проблемы, связанной с "Хабблом", путем сравнения оценок возраста Вселенной, а не скорости ее расширения. Используя точные звездные данные, они определили возраст тщательно отобранных очень старых звезд Млечного Пути и установили, что наиболее вероятный возраст составляет около 13,6 миллиардов лет.
|
|
|
|
Согласно предположению стандартной космологической модели, этот возраст не согласуется с более молодой Вселенной, предполагаемой измерениями расширения, основанными на наблюдениях за цефеидами и сверхновыми, но он совместим с более ранним возрастом, полученным на основе наблюдений за космическим микроволновым фоном, что добавляет новую перспективу к продолжающимся дискуссиям о напряжении, связанном с Хабблом. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
|
|
Переосмысливая дискуссию о напряжении Хаббла
|
|
|
|
Одним из наиболее обсуждаемых вопросов в современной космологии является значение постоянной Хаббла, которая измеряет скорость расширения Вселенной сегодня. В течение многих лет различные традиционные методы давали противоречивые результаты, и, несмотря на многочисленные усилия, до сих пор нет четкого объяснения. Со времени космической миссии "Гайя" наш Млечный Путь все больше превращается в "космологическую лабораторию крупного плана".
|
|
|
|
|
|
|
Исследование, проведенное Болонским университетом и Институтом астрофизики им. Лейбница в Потсдаме (AIP), открывает альтернативный подход к методам, используемым до сих пор. Вместо того чтобы искать расхождения непосредственно в темпах роста, они были переведены на так называемую возрастную напряженность.
|
|
|
|
Космологические модели связывают текущую скорость расширения Вселенной непосредственно с ее возрастом: более высокое значение постоянной Хаббла подразумевает более молодую вселенную, в то время как меньшее значение соответствует более старой. Текущие измерения постоянной Хаббла, основанные на измерениях в локальной Вселенной по цефеидам и сверхновым, с одной стороны, и в ранней Вселенной по космическому микроволновому фону - с другой, соответствуют космическому возрасту около 13 и 14 миллиардов лет соответственно. Но какой из этих двух возрастов является правильным?
|
|
Используя самые старые звезды в качестве часов
|
|
|
|
Вселенная не может быть моложе самых старых звезд, которые в ней содержатся. Таким образом, если возраст самых старых звезд в нашей галактике может быть измерен с высокой точностью, то можно установить надежный нижний предел возраста Вселенной.
|
|
|
|
Проект был инициирован необычным сотрудничеством между двумя исследовательскими областями, которые традиционно были разделены: группой космологии в Болонском университете и группой звездной археологии в AIP. Работа была основана на существующем каталоге звездного возраста, полученном в предыдущем исследовании AIP, в котором точный возраст был измерен путем объединения нескольких фрагментов информации о яркости, положении и расстоянии более 200 000 звезд в Млечном Пути.
|
|
|
|
Важным элементом стало использование третьего выпуска данных миссии ЕКА Gaia, который обеспечивает исключительно точные параллаксы и спектры и, таким образом, улучшает звездные параметры для большого числа близлежащих звезд.
|
|
|
|
Gaia сокращает возраст Вселенной
|
|
|
|
Из этого обширного набора данных была собрана тщательно отобранная выборка старейших звезд с наиболее достоверными оценками возраста. Основное внимание было уделено качеству, а не количеству, при этом были выбраны только те звезды, возраст которых можно было точно определить с помощью кода StarHorse, и устранены потенциальные загрязнения. Результат: для окончательной выборки из примерно 100 звезд наиболее вероятный возраст составляет около 13,6 миллиардов лет. Это слишком старое значение, чтобы быть совместимым с возрастом Вселенной, полученным на основе цефеид и сверхновых (если только другие компоненты космологических моделей не отличаются), но оно хорошо согласуется с космическим возрастом, полученным на основе космического микроволнового фона.
|
|
|
|
"Этот проект прекрасно показывает, как объединение опыта из разных областей может открыть новые возможности в решении фундаментальных вопросов. Измерение возраста звезд само по себе является сложной задачей, но сейчас мы живем в эпоху, когда количество и качество доступных данных позволяют нам достигать беспрецедентной точности и, впервые, статистически значимых результатов. С появлением следующего выпуска данных Gaia возраст звезд может стать фундаментальной основой для космологии", - говорит Елена Томасетти из Университета Болоньи и первый автор исследования.
|
|
|
|
"Благодаря Gaia Млечный Путь фактически превратился в космологическую лабораторию ближнего радиуса действия. Теперь мы можем оценивать возраст звезд с беспрецедентной точностью. Следующим достижением станет точность, позволяющая с гораздо большей достоверностью определить галактическую временную шкалу. Концепция миссии HAYDN при участии AIP призвана обеспечить этот решающий шаг", - добавляет Кристина Кьяппини из AIP.
|
|
|
|
Что это значит для космологии будущего
|
|
|
|
Хотя эти результаты еще не являются окончательными из-за сохраняющейся неопределенности в оценках звездного возраста, они обеспечивают важное независимое ограничение в дебатах о напряжении Хаббла. В то же время они подчеркивают потенциал космологии ближнего поля и, в частности, исследования в AIP для решения фундаментальных космологических вопросов с использованием древнейших "окаменелостей" Млечного Пути. С четвертым выпуском данных Gaia ожидается дальнейший значительный прогресс, а вместе с ним и еще более жесткие ограничения на возраст Вселенной и значение постоянной Хаббла.
|
|
|
|
Источник
|
