Setelah membaca tajuknya, anda mungkin menyangka ada sesuatu yang tidak kena di sini. Tetapi apa - bintang, Alam Semesta, atau yang lain? Sekiranya anda tahu bagaimana bintang berfungsi, anda boleh mengambilnya, mengkaji sifat fizikalnya dan mengetahui kapan seharusnya bintang itu muncul. Bintang mengalami banyak perubahan seiring bertambahnya usia: radius, cahaya, dan suhu mereka berubah ketika bahan bakar terbakar. Tetapi jangka hayat bintang, secara umum, hanya bergantung pada dua sifat yang dilahirkan: jisim dan logam, iaitu jumlah unsur yang ada di dalamnya yang lebih berat daripada hidrogen dan helium.
Bintang tertua yang kami temui di Alam Semesta hampir tidak tersentuh, dan hampir 100% hidrogen dan helium yang tersisa dari Big Bang. Mereka mungkin berusia 13 bilion tahun, dan yang tertua berusia 14.5 bilion tahun.
Dan itu adalah masalah besar, kerana alam semesta itu sendiri hanya berusia 13.8 bilion tahun, kata Ethan Siegel dari Medium.com.
Inti dari kelompok globular Omega Centauri adalah salah satu kawasan yang paling ramai dengan bintang lama. Mungkin ada bintang di sini dan berusia 12 bilion tahun, dan yang tertua - berusia lebih dari 14 bilion tahun, dan ini adalah masalah, kerana mereka lebih tua daripada Alam Semesta itu sendiri.
Tidak mungkin ada bintang yang lebih tua dari Alam Semesta itu sendiri; jika tidak, ia akan wujud lama sebelum Big Bang. Tetapi Big Bang menjadi sumber kemunculan Alam Semesta yang diketahui oleh kita, dari mana semua jirim, tenaga, neutrino, foton, antimateri, bahan gelap dan juga tenaga gelap keluar. Segala-galanya di alam semesta kita yang dapat dilihat bermula dengan peristiwa ini, dan semua yang kita hadapi hari ini dapat ditelusuri hingga ke saat ini. Oleh itu, penjelasan termudah bahawa bintang boleh muncul sebelum Alam Semesta itu sendiri harus dikesampingkan.
Mungkin kita telah salah menyimpulkan usia alam semesta. Kami mengekstraknya dari pengukuran alam semesta yang tepat dalam skala besar. Dengan meneroka pelbagai ciri termasuk:
Video promosi:
- kecacatan ketumpatan dan suhu pada latar belakang gelombang mikro kosmik, selepas kejadian Big Bang;
- sekumpulan bintang dan galaksi sekarang dan berbilion tahun cahaya;
- kelajuan pengembangan Hubble dari kain Alam Semesta;
- sejarah pembentukan bintang dan evolusi galaksi;
serta banyak sumber lain, kita mendapat gambaran mengenai alam semesta yang sangat konsisten. Ia terdiri daripada 68% tenaga gelap, 27% bahan gelap, 4.9% bahan biasa, 0.1% neutrino, 0,01% radiasi dan berumur sekitar 13.8 bilion tahun. Ketidakpastian usia Alam Semesta berlegar sekitar 100 juta tahun, jadi sementara Alam Semesta semestinya seratus juta tahun lebih muda atau lebih tua, tidak mungkin mencapai 14.5 bilion tahun.
Misi Gaia ESA mengukur kedudukan dan sifat ratusan juta bintang berhampiran pusat galaksi dan menemui bintang tertua yang diketahui oleh manusia.
Hanya ada satu kemungkinan yang munasabah: nampaknya, kita salah mengira usia bintang. Kami telah mengkaji beratus-ratus juta bintang secara terperinci pada pelbagai peringkat kehidupan mereka. Kita tahu bagaimana bintang terbentuk dan dalam keadaan apa; tahu kapan dan bagaimana mereka memicu peleburan nuklear; kita tahu berapa lama pelbagai peringkat sintesis berlangsung dan sejauh mana keberkesanannya; kita tahu berapa lama mereka hidup dan bagaimana mereka mati, pelbagai jenis dengan jisim yang berbeza. Ringkasnya, astronomi adalah sains yang serius, terutama ketika datang ke bintang. Secara amnya, bintang-bintang tertua berjisim rendah (kurang besar daripada Matahari kita), mengandungi sedikit logam (unsur selain hidrogen dan helium), dan mungkin lebih tua daripada galaksi itu sendiri.
Bintang yang sangat tua boleh ditemui dalam kelompok globular.
Sebilangan besar daripadanya terdapat dalam kelompok globular yang pastinya mengandungi bintang 12 bilion atau, dalam kes yang jarang berlaku, bahkan berusia 13 bilion tahun. Satu generasi yang lalu, orang berpendapat bahawa kelompok ini berusia 14-16 miliar tahun, yang menimbulkan ketegangan dalam model kosmologi yang mapan, tetapi secara beransur-ansur peningkatan dalam pemahaman evolusi bintang menjadikan angka-angka ini sesuai dengan norma. Kami telah mengembangkan kaedah yang lebih maju untuk meningkatkan kemampuan pemerhatian kami: dengan mengukur bukan sahaja kandungan karbon, oksigen atau besi bintang-bintang ini, tetapi juga menggunakan peluruhan radioaktif uranium dan torium. Kita secara langsung dapat menentukan usia bintang individu.
SDSS J102915 + 172927 adalah bintang kuno 4140 tahun cahaya dari kami, yang hanya mengandungi 1 / 20,000 unsur berat dibandingkan dengan Matahari kita, dan seharusnya berusia 13 bilion tahun. Ia adalah salah satu bintang tertua di alam semesta.
Pada tahun 2007, kami dapat mengukur bintang HE 1523-0901, yang membentuk 80% jisim Matahari, hanya mengandung 0.1% besi suria dan diyakini berusia 13.2 bilion tahun dari segi banyaknya unsur radioaktif. Pada tahun 2015, sembilan bintang dikenal pasti berhampiran pusat Bima Sakti, yang terbentuk 13.5 bilion tahun yang lalu: hanya 300 juta tahun selepas Big Bang. "Bintang-bintang ini terbentuk sebelum Bima Sakti dan galaksi terbentuk di sekelilingnya," kata Louis Howes, penemu bersama peninggalan kuno ini. Sebenarnya, salah satu daripada sembilan bintang ini mempunyai besi suria kurang daripada 0.001%; Ini adalah jenis bintang yang akan dicari oleh Teleskop Angkasa James Webb ketika ia mula beroperasi pada Oktober 2018.
Ini adalah gambar digital bintang tertua di galaksi kita. Bintang penuaan HD 140283 ini berjarak 190 tahun cahaya. Teleskop Angkasa Hubble telah menetapkan umurnya 14,5 bilion, ditambah atau kurang 800 juta tahun.
Bintang yang paling mencolok adalah HD 140283, secara tidak rasmi dijuluki Bintang Methuselah. Hanya 190 tahun cahaya dari kita, dan kita dapat mengukur kecerahan, suhu permukaan dan komposisi; kita juga dapat melihat bahawa baru mula berkembang pada tahap subgiant untuk menjadi gergasi merah nanti. Maklumat ini membolehkan kita membuat kesimpulan mengenai usia bintang yang jelas, dan hasilnya sekurang-kurangnya membimbangkan: 14.46 bilion tahun. Sebilangan sifat bintang, seperti kandungan zat besi 0,4% cahaya matahari, mengatakan bahawa bintang itu sudah tua, tetapi bukan yang paling tua. Dan walaupun terdapat kemungkinan kesalahan 800 juta tahun, Methuselah masih menimbulkan konflik tertentu antara usia bintang maksimum dan usia alam semesta.
Bima Sakti tidak berubah selama berbilion tahun. Tetapi ketika bintang-bintang bertambah tua, yang paling besar berhenti wujud, dan yang paling besar mulai berubah menjadi subgiants.
Sudah jelas hari ini bahawa sesuatu boleh terjadi pada bintang ini pada masa lalu yang belum kita ketahui hari ini. Mungkin dia dilahirkan lebih besar dan entah bagaimana kehilangan lapisan luar. Mungkin bintang itu menyerap beberapa bahan kemudian, yang mengubah kelimpahan unsur beratnya, membingungkan pemerhatian kita. Mungkin kita kurang memahami fasa subgiant dalam evolusi bintang bintang kuno dengan logam rendah. Secara beransur-ansur, kita akan mengira bentuk yang betul atau mengira usia bintang-bintang tertua.
Tetapi jika kita betul, kita akan menghadapi masalah yang serius. Di Alam Semesta kita, tidak ada bintang yang lebih tua daripada Alam Semesta itu sendiri. Sama ada ada yang tidak kena dengan anggaran usia bintang-bintang ini, atau ada yang tidak kena dengan anggaran usia alam semesta. Atau perkara lain yang belum kita fahami sama sekali. Ini adalah peluang besar untuk menggerakkan sains ke arah baru.
Ilya Khel