Kada su se prve zvijezde pojavile u svemiru?

Astronomi su dugo bili zainteresirani za rani svemir i njegovznatiželja je opravdana - prve zvijezde i galaksije vrlo su različite od onih koje promatramo uokolo. Tako zvijezde koje su nastale oko 800 milijuna godina nakon Velikog praska drugačijeg su sastava i najčešće se okupljaju u skupine koje znanstvenici nazivaju globularni skupovi. One u pravilu okružuju udaljene galaksije, no njihovu točnu starost nije lako odrediti. Srećom, lansiranje svemirskog opservatorija James Webb u Zemljinu orbitu pomoći će astronomima u proučavanju jedne od najstarijih zvijezda u ogromnom svemiru - Metuzalema. Starost ovog nebeskog tijela procjenjuje se na više od 12 milijardi godina, a neki su istraživači ranije tvrdili da je Metuzalem stariji od samog svemira (podsjećamo da je starost potonjeg 13,8 milijardi godina). Ali kako je to moguće i otkud te paradoksalne brojke? Idemo to shvatiti!

Prije samo nekoliko desetljeća, zvijezda Metuzalem se smatrala starijom od samog svemira.

Zvijezda Metuzalem - najstarija od svih poznatih zvijezda,nalazi se u zviježđu Vaga, na udaljenosti od 190 svjetlosnih godina od Sunčevog sustava. Prije samo nekoliko desetljeća, smatralo se da je ova zvijezda starija od samog svemira.

Prve zvijezde i galaksije

Astronomija je poput vremeplova jer mimožemo pogledati događaje koji su se dogodili prije više milijardi godina. Promatrajući objekte koji su nastali nedugo nakon što je Veliki prasak formirao naš svemir, možemo naučiti mnogo o podrijetlu galaksija, zvijezda i egzoplaneta. Vjeruje se da njihova starost ne može premašiti 13,8 milijardi godina, što dokazuje reliktno zračenje - Svjetlost iz primordijalne plazme ranog Svemira, zaostale od Velikog praska.

Podsjetimo se da kozmička mikrovalna pozadina ukazuje na ekstremno visoku temperaturu ranog svemira i ravnomjerno ispunjava prostor, u skladu s teorijom Velikog praska.

Starost svemira možete odrediti i promatranjemiza najudaljenijih nebeskih objekata. Posebno se to odnosi na prve zvijezde i galaksije za kojima tragaju astronomi iz cijeloga svijeta. Njihov glavni pomoćnik danas je Svemirski opservatorij James Webb, lansiran u Zemljinu orbitu ranije ove godine. Ovo čudo tehnike ozbiljno proširuje horizont promatranja svemira, o čemu smo nedavno govorili ovdje (i ovdje).

Sastav zvijezda najudaljenijih od Zemlje uvelike se razlikuje od onih koje promatramo u blizini.

Podsjetimo, Webb je počeo s punim radnim vremenomovog ljeta, međutim, podaci dobiveni uz njegovu pomoć već su pomogli astronomima da detaljno ispitaju ogroman broj udaljenih objekata, uključujući i zvijezdu Metuzalem, čija je starost bila legendarna. Tako se 2000. godine vjerovalo da je ova drevna zvijezda starija od samog Svemira, a njezina približna starost procijenjena je na 16 milijardi godina.

Pročitajte još više zanimljivih članaka o zvijezdama i galaksijama u svemiru na našem kanalu u Yandex.Zen - članci koji nisu na web mjestu redovito se objavljuju tamo!

Daljnja istraživanja opovrgla su prvopretpostavke, što ukazuje da je zvijezda rođena prije otprilike 14,46 milijardi godina. Ovi proturječni podaci na kraju su zvijezdu Metuzalem pretvorili u pravi kozmički paradoks, jer ništa ne može biti starije od svemira.

Najstarija zvijezda u svemiru

Da bismo razumjeli porijeklo Metuzalema,koji se nalazi na udaljenosti od 190 svjetlosnih godina od Sunčevog sustava, astronomi su skrenuli pozornost na podatke fotometrije, intenziteta sjaja i spektroskopije. To je zato što je većina kemijskih komponenti koje čine vidljivi svemir nastala u jezgrama masivnih zvijezda ili pod ogromnim pritiskom njihovog konačnog kolapsa (smrti).

Samo u vidljivom svemiru postoji 200 milijardi trilijuna zvijezda.

Svaka nova generacija zvijezda sadrži nekolikodrugačiju kombinaciju elemenata od prethodne, a njihov bi se kemijski otisak trebao jako razlikovati od otiska zvijezda poput našeg Sunca, objašnjavaju stručnjaci.

Astronomi su proučavali omjer vodika i helija unajudaljenija nebeska tijela, privlačeći pozornost na kuglaste skupove. Uz njihovu pomoć, kao što dragi čitatelj vjerojatno zna, moguće je odrediti pripada li ova ili ona zvijezda prvoj generaciji svih objekata koji postoje u prostranstvu Svemira. I, kako su znanstvenici ranije utvrdili, zvijezda Metuzalem sastoji se uglavnom od helija i vodika.

Istraživanje od 2000pokazalo je da je približna starost ove drevne zvijezde najmanje 14,46 milijardi godina s pogreškom od 700-800 milijuna. I ta se brojka (za razliku od 16 milijardi) više-manje uklapa u prethodno naznačenu starost naše svemirske kuće.

Ne propustite: Od oblaka do računalne simulacije: Kako se rađaju zvijezde?

CMB karta

Srećom, znanstvena istraživanja posljednje dvije godinerazjasnio situaciju: prema nedavnim procjenama, starost Metuzalema ne prelazi 13,6 milijardi godina, što je kompatibilno s vremenom nastanka nekih od najstarijih zvijezda. I, kako su pokazali proračuni za 2021., ova nevjerojatna zvijezda je 1,8 milijardi godina mlađa od svemira.

Kuglasti skupovi i starost svemira

Došle su slične procjene starosti svemiraautori nove studije objavljene u časopisu Astrophysical Journal Letters. Proučavajući udaljena kuglasta jata, astronomi su došli do zaključka da su najstarije zvijezde mogle nastati prije otprilike 13 milijardi godina. Tijekom rada znanstvenici su se oslanjali na podatke svemirskog teleskopa James Webb, uz pomoć kojih su mogli analizirati duljinu svjetlosnih valova koji izviru iz vrlo udaljenih zvjezdanih jata.

drevni kuglasti skupovi na slici "Jamesa Webba"

Zanimljiva činjenica
Galaksija Mliječni put ima oko 150 kuglastih jata. Astronomi još ne razumiju njihovu povijest, a mjerenje njihove starosti može biti izuzetno teško.

Prema astronomu Adelaide Claissens izSveučilište u Stockholmu, prije Webba, bilo je gotovo nemoguće identificirati kuglaste skupove zbog ogromne udaljenosti između njih i Zemlje. Ali uz pomoć najnovije svemirske zvjezdarnice otkriveni su i pravilno razmotreni objekti koji su prije bili nedostupni promatranju.

Slika visoke rezolucije snimljena sWebb, sadrži tisuće galaksija i guste skupine milijuna zvijezda. Ove drevne zbirke mogu sadržavati tragove o najranijim fazama nastanka svemira. Podsjetimo se da zvjezdarnica James Webb prati infracrveno zračenje, odnosno toplinu koja može prodrijeti kroz oblake prašine - područje za koje se prije samo nekoliko mjeseci smatralo da je nemoguće vidjeti.

Od Velikog praska, naš se svemir širi sve većom brzinom. Međutim, istraživači još uvijek ne mogu objasniti zašto se to događa.

Zanimat će vas: Nova vrijednost Hubbleove konstante: zašto se svemir širi ubrzano?

Tijekom istraživanja dobivene su tri slike12 kuglastih skupova u infracrvenom zračenju, od kojih su pet najstariji ikad otkriveni. Zamislite samo koliko nas nevjerojatnih otkrića čeka ispred nas, jer je zvjezdarnica James Webb upravo započela s radom. Moguće je da ćemo vrlo brzo naučiti mnogo o nastanku, evoluciji i starosti Svemira, kao i o prvim objektima koji su u njemu nastali.