Старейшая звезда во Вселенной - наша соседка

Благодаря недавней работе американских астрофизиков звания старейшей звезды удостоена HD 140283, что сияет всего в 186 световых годах от Земли. Это число составляет 13,9 миллиарда лет, что делает данное светило практически ровесницей нашей Вселенной. Но самое интересное заключается в том, что эта "старушка" — типичная звезда второго поколения.

Фото:

Завораживающее зрелище звездного неба! Оно всегда прекрасно — сверкает бриллиант Сириуса, рубиново отсвечивает Антарес, бездны Млечного Пути проливаются звездной рекой… Какая же из звезд — самая древняя? Как и когда найдена? Ответ прозвучал совсем недавно — в январе 2013 года! Эта звезда носит имя HD 140283, и ее возраст практически совпадает с возрастом Вселенной!

Эта находка, о которой мы расскажем подробно, потеснила предыдущую претендентку на это патриархальное звание: звезду HE 1523-0901, представляющую собой красный гигант в созвездии Весов. Она относится ко второму поколению звездного населения Вселенной, и у нее очень низкая металличность: Fe/H= -2,95.

Эту звезду ранее выделила астроном Анна Фребель (Техасский университет) в среде окраинных звезд Млечного Пути с помощью данных сверхмощного телескопа VLT Европейской Южной обсерватории. Жизнь светила длится около 13,2 миллиарда лет, она почти ровесница Вселенной — разница в полмиллиарда лет не так уж велика по космическим временным масштабам. Открытие датировано 10 мая 2007 года, статья опубликована в ApJ. Но теперь приоритет звезды HE 1523-0901 переуступлен старейшей звезде — субгиганту HD 140283, которая расположена гораздо ближе к Солнцу!

Читайте также: Древняя галактика поведает о детстве мира

Надо сказать, что любая звезда представляет астрофизикам свой подробнейший "паспорт", а именно — данные спектральных исследований. Для исследования возраста звезды пользуются тем же физическим методом, что и на Земле при датировании древнейших находок в палеонтологии или археологии — радиоизотопным анализом. Радиоактивные изотопы с огромными периодами полураспада осмий, иридий или европий поставляют сведения о том, сколько светилу лет.

Старейшие звезды сформировались из взрывных облаков сверхновых первого поколения, которые породили все химические элементы, в том числе и радиоактивные, по которым теперь и датируется возраст светил второго поколения. Согласно расчетам, таковой HD 140283 оценивается от 13,2 до 13,9 миллиарда лет. И нас не должен смущать тот нюанс, что предельный возраст, то есть нижняя граница, даже превосходит возраст Вселенной — таковы особенности расчетных оценок, достоверность которых, тем не менее, вполне приемлемая.

Итак, теперь звания старейшей звезды удостоена HD 140283, что сияет всего в 186 световых годах от Земли. Это случилось в результате усилий научного коллектива под руководством Говарда Бонда (Howard Bond) из Университета штата Пенсильвания (США). Более ста лет она известна астрономам, как древняя переменная звезда, но ее точный возраст бы определен только в 2013 году.

Химический состав HD 140283установлен точно — это водород и гелий, с минимальным количеством металлов. Это говорит о том, что "старушка" — типичная звезда второго поколения звездного населения, которое предшествовало третьему поколению светил, гораздо более металлосодержащих. Ученые полагают, что от второго поколения уцелели лишь наименее массивные звезды, представителем которых и является HD 140283, светимость которой и расстояние до нее были измерены с максимальной для настоящего времени точностью. Самым точным указанием почтенного возраста оказалось выявленное снижение светимости HD 140283, в недрах которой выгорает в термоядерных процессах водород при осуществлении термоядерных реакций. Когда были с высокой надежностью вычислены (об этом говорит автор Говард Бонд) оценочные параметры этой функции, цифры оказались формально превышающими возраст Вселенной: HD 140283 существует 13,9 ± 0,7 миллиарда лет. Она превзошла вышеупомянутую звезду, а ныне экс-чемпиона по возрасту HE 1523-0901.

Сам Большой взрыв простирается во времени на 13,75 ± 0,11 миллиарда лет от первого мгновения до нашего времени, как полагают космологи. Следовательно, минимальный возраст старейшей звезды HD 140283 в 13,2 миллиарда лет выделяет ее из ряда вон: она не только старше нашей Галактики, но и протогалактик, в которых она образовалась. Авторы считают ее ровесницей нынешней Вселенной! Следует заметить, что звезды первого поколения, по-видимому, были огромными и короткоживущими. Они служили "фабриками" наработки химических элементов, в том числе, всех тяжелых металлов. Хотя выявленная звезда-патриарх имеет чрезвычайно малую металличность, но ничтожная примесь тяжелых элементов в ней присутствует — это след первого поколения светил.

Чудовищные петарды звезд первого поколения не мгновенно родились и проэволюционировали на заре Вселенной — все-таки их жизнь ученые оценивают в несколько сотен миллионов лет. А по расчетам получается, что звезда HD 140283 по возрасту равновелика Вселенной! В этом есть определенная загадка, которую предстоит разгадывать. Каким образом явная звездочка второго поколения оказалась старше звезд первого?

Возможно, проблема металличности будет исследована более тщательно в будущем и объяснение загадочным особенностям непременно найдут. Десятки миллионов лет, как полагают сегодня ученые, потребовались звездам первого поколения на формирование, взрывные метаморфозы, остывание продуктов, радикально отличных от первоначального состава… И только потом последовал второй этап рождения светил. Негомогенность и разнородность состава огромной расширяющейся (до сих пор!) Вселенной могли обеспечить целый ряд особенностей в формировании звезд.

Читайте также: Древнюю галактику увидели молодой

Возможно, в этом ученые найдут ответы на загадки Вселенной. Начиная с ХХ века развитие знаний о космосе связано с новыми, ранее неизвестными объективными реалиями. Это темная материя, черные дыры, экзотические квазизвездные объекты — квазары и пульсары. И на этом фоне еще интереснее смотрятся загадки звезды-долгожительницы, только кажущейся такой простой!

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"