Bildekreditt: Hubble
Takket være Hubble-romteleskopet bruker astronomer gamle stjerner i Melkeveien for å komme med et uavhengig estimat om universets alder. Under denne nye metoden målrettet astronomene gamle hvite dvergstjerner som kjøles ned med en veldig forutsigbar hastighet. Disse stjernene ble dannet nær begynnelsen av universet, og astronomene kunne anslå at de er mellom 12-13 milliarder år gamle. Tett nok.
NASAs Hubble Space Telescope skyver grensene for dets kraftfulle visjon og har avdekket de eldste utbrente stjernene i Melkeveis galaksen. Disse ekstremt gamle, svake ”urverkstjernene” gir en helt uavhengig lesning av universets alder uten å stole på målinger av universets utvidelse.
De gamle hvite dvergstjernene, som sett av Hubble, viser seg å være 12 til 13 milliarder år gamle. Fordi tidligere Hubble-observasjoner viser at de første stjernene dannet mindre enn 1 milliard år etter universets fødsel i big bang, er det å finne de eldste stjernene plassere astronomene godt innenfor rekkevidde for å beregne universets absolutte alder.
Selv om tidligere Hubble-forskning setter universets alder på 13 til 14 milliarder år basert på hastigheten på utvidelse av rommet, er universets fødselsdag så grunnleggende og dyptgyldig at astronomer lenge har søkt andre aldersdatingteknikker for å krysse av deres konklusjoner. "Denne nye observasjonskortslutningene kommer til aldersspørsmålet, og tilbyr en helt uavhengig måte å feste den verdien på," sier Harvey Richer fra University of British Columbia, Canada.
De nye aldersdatingobservasjonene ble gjort av Richer og kollegene ved å bruke Hubble for å jakte på unnvikende gamle stjerner gjemt inne i en kuleklynge som ligger 5600 lysår unna i stjernebildet Scorpius. Resultatene skal publiseres i Astrophysical Journal Letters.
Konseptuelt er den nye aldersdatingobservasjonen like elegant enkel som å estimere hvor lenge en bål brant ved å måle temperaturen på ulmende kull. For Hubble er "kullene" hvite dvergstjerner, de utbrente restene av de tidligste stjernene som dannet seg i galaksen vår.
Varme, tette kuler "aske" som er etterlatt av den lenge døde stjernens atomovn, hvite dverger kjøler seg ned med en forutsigbar hastighet? jo eldre dvergen er, jo kjøligere er den, og gjør den til en perfekt “klokke” som har tikket nesten så lenge universet har eksistert.
Denne tilnærmingen har blitt anerkjent som mer pålitelig enn aldersdato for de eldste stjernene som fortsatt brenner av kjernefysjon, som er avhengige av komplekse modeller og beregninger om hvordan en stjerne brenner sitt kjernefysiske drivstoff og alder. Hvite dverger er enklere å aldersdato fordi de ganske enkelt kjøler seg, men trikset har alltid vært å finne de dimmeste og derav lengstgående "klokker."
Når hvite dverger er kjølige, blir de svakere, og dette krevde at Hubble tok mange øyeblikksbilder av den gamle kuleformede stjerneklyngen M4. Observasjonene utgjorde nesten åtte dager eksponeringstid over en 67-dagers periode. Dette tillot enda svakere dverger å bli synlige, til slutt de kuleste? og eldst? dverger ble sett. Disse stjernene er så svake (i 30-størrelsesorden? Som er betydelig svakere enn opprinnelig antatt for noen Hubble-teleskopbilder med de originale kameraene), de er mindre enn en milliarddel av den tilsynelatende lysstyrken til de svakeste stjernene som kan sees med det blotte øye .
Globulære klynger er de første pionererne i Melkeveien. Mange sammenslått for å bygge navet i vår galakse og dannet milliarder av år før utseendet til Melkeveiens fantastiske pinhjulskive (som ytterligere bekreftet av Richers observasjoner). I dag overlever 150 kuleklynger i den galaktiske glorie. Den kuleklyngen M4 ble valgt fordi den er nærmest jorden, så de i utgangspunktet svakeste hvite dvergene er fremdeles tilsynelatende lyse nok til å bli plukket ut av Hubble.
I 1928 fikk Edwin Hubbles målinger av galakser ham til å innse at universet utvidet seg jevnt, noe som medførte at universet hadde en begrenset alder som kunne estimeres ved matematisk å "kjøre utvidelsen bakover." Edwin Hubble estimerte først universet bare var 2 milliarder år gammelt. Usikkerheter om den virkelige ekspansjonsraten førte til en livlig debatt på slutten av 1970-tallet, med anslag fra 8 til 18 milliarder år. Estimater av aldrene til de eldste normale "hovedsekvens" -stjernene var i strid med den lavere verdien, siden stjerner ikke kunne være eldre enn selve universet.
I 1997 brøt Hubble-astronomene denne forbandringen ved triumferende å kunngjøre en pålitelig alder for universet, beregnet ut fra en veldig presis måling av utvidelsesgraden. Bildet ble snart mer komplisert da astronomer som brukte Hubble og bakkebaserte observatorier oppdaget at universet ikke ekspanderte med konstant hastighet, men akselererte på grunn av en ukjent frastøtende kraft som ble kalt "mørk energi." Når mørk energi tas inn i universets ekspansjonshistorie, ankommer astronomer i en alder for universet på 13-14 milliarder år. Denne alderen er nå uavhengig bekreftet av alderen til de hvite dvergene med “urverk” målt ved Hubble.
Originalkilde: Hubble News Release
