Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Возраст Вселенной обычно оценивают по реликтовому излучению — слабому микроволновому свечению, возникшему примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва. Именно такие наблюдения легли в основу Стандартной космологической модели ΛCDM, согласно которой возраст космоса составляет около 13,8 миллиарда лет.
Но есть и другой путь: найти самые старые звезды и определить, сколько им лет. Поскольку звезда не может быть старше Вселенной, возраст таких объектов задает нижнюю границу для возраста космоса.
Этот подход особенно интересен на фоне хаббловского кризиса (или кризиса Хаббла) — расхождения между разными способами измерения скорости расширения Вселенной. После 2010-х годов выяснилось, что по наблюдениям ранней Вселенной скорость ее расширения одна, а по наблюдениям в нашу эпоху — другая.
Некоторые гипотезы, призванные снять это противоречие, требуют, чтобы возраст Вселенной был меньше стандартной оценки — примерно 12,9 миллиарда лет. Если же в Галактике есть светила старше этого значения, такие сценарии оказываются под серьезным давлением.
Международная исследовательская группа под руководством Индранила Баника (Indranil Banik) из Сент-Эндрюсского университета (Великобритания) проанализировала каталог звезд, составленный по данным спектроскопического обзора LAMOST и астрометрической миссии Gaia. В исходной выборке было более 247 тысяч объектов. После серии дополнительных проверок в финальный анализ вошли примерно 155,6 тысячи светил на расстоянии 16 300 световых лет от Солнца.
Ученые отсеяли объекты с ненадежными параллаксами, возможные двойные системы, а также звезды, чьи химические характеристики плохо согласуются с большим возрастом. Такая очистка данных необходима, поскольку возраст светила нельзя измерить напрямую. Его оценивают по набору наблюдаемых параметров — температуре, светимости, химическому составу — и сравнивают с теоретическими моделями звездной эволюции.
Затем исследователи попытались восстановить все распределение возрастов с учетом статистических ошибок. Это важно: в выборке из сотен тысяч объектов неизбежно найдутся случайные «выбросы», и если опираться только на один рекордный (самый «старый») объект, результат может оказаться ненадежным. Чтобы избежать этого, астрономы применили несколько методов анализа, включая статистический подход. Последний позволяет оценить не только наблюдаемые возрасты, но и скрытое распределение их истинных значений.
В результате возраст самой древней звезды в выборке оценили в 13,73 миллиарда лет. Если добавить еще приблизительно 200 миллионов лет, которые, по современным оценкам, после Большого взрыва понадобились на формирование первых долгоживущих звезд, получится возраст Вселенной, практически совпадающий с общепринятой оценкой.
Выходит, наблюдения древних звезд хорошо согласуются с картиной, в которой возраст космоса составляет примерно 13,8 миллиарда лет, и заметно хуже с моделями, требующими существенно более молодой Вселенной.
При этом оценки звездных возрастов по-прежнему зависят от моделей звездной эволюции и качества наблюдений. Результаты научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, стали еще одним аргументом в пользу возраста Вселенной, предсказанного Стандартной моделью.
По информации https://naked-science.ru/article/astronomy/drevnejshie-zvezdy-mlechn
Обозрение "Terra & Comp".
