Wanneer verschenen de eerste sterren in het heelal?

Astronomen zijn al lang geïnteresseerd in het vroege heelal en hunnieuwsgierigheid is gerechtvaardigd - de allereerste sterren en sterrenstelsels zijn heel anders dan de sterren die we in de buurt waarnemen. Sterren die ongeveer 800 miljoen jaar na de oerknal zijn gevormd, hebben dus een andere samenstelling en komen meestal samen in groepen die wetenschappers bolvormige sterrenhopen noemen. In de regel omringen ze verre sterrenstelsels, maar het is niet eenvoudig om hun exacte leeftijd te bepalen. Gelukkig zal de lancering van het James Webb-ruimteobservatorium in een baan om de aarde astronomen helpen bij het bestuderen van een van de oudste sterren in het uitgestrekte universum - Methusalem. De leeftijd van dit hemellichaam wordt geschat op meer dan 12 miljard jaar, en sommige onderzoekers hebben eerder betoogd dat Methusalem ouder is dan het heelal zelf (we herinneren ons dat de leeftijd van de laatste 13,8 miljard jaar is). Maar hoe is dit mogelijk en waar komen deze paradoxale cijfers vandaan? Laten we het uitzoeken!

Slechts een paar decennia geleden werd gedacht dat de ster Methusalem ouder was dan het universum zelf.

ster Methusalem - de oudste van alle bekende sterren,gelegen in het sterrenbeeld Weegschaal, op een afstand van 190 lichtjaar van het zonnestelsel. Slechts een paar decennia geleden werd gedacht dat deze ster ouder was dan het universum zelf.

Eerste sterren en sterrenstelsels

Astronomie is als een tijdmachine omdat wewe kunnen kijken naar gebeurtenissen die miljarden jaren geleden hebben plaatsgevonden. Door te kijken naar objecten die zijn ontstaan ​​kort nadat de oerknal ons universum vormde, kunnen we veel leren over de oorsprong van sterrenstelsels, sterren en exoplaneten. Er wordt aangenomen dat hun leeftijd niet hoger kan zijn dan 13,8 miljard jaar, zoals blijkt uit: relict straling - Licht van het oerplasma van het vroege heelal, overgebleven van de oerknal.

Bedenk dat de kosmische microgolfachtergrond de extreem hoge temperatuur van het vroege heelal aangeeft en de ruimte gelijkmatig vult, in overeenstemming met de oerknaltheorie.

Je kunt ook de leeftijd van het universum bepalen door te observerenachter de meest verre hemellichamen. Dit geldt vooral voor de eerste sterren en sterrenstelsels, die door astronomen van over de hele wereld worden onderzocht. Hun belangrijkste assistent vandaag is het James Webb Space Observatory, dat eerder dit jaar in een baan om de aarde werd gelanceerd. Dit technologische wonder verbreedt de horizon van ruimtewaarnemingen, waar we het hier onlangs (en hier) over hadden, serieus.

De samenstelling van de sterren die het verst van de aarde verwijderd zijn, verschilt sterk van de sterren die we dichtbij waarnemen.

Bedenk dat Webb fulltime is begonnen met werkendeze zomer hebben de met zijn hulp verkregen gegevens astronomen echter al geholpen om een ​​groot aantal verre objecten in detail te onderzoeken, waaronder de ster Methusalem, waarvan de leeftijd legendarisch was. Dus in 2000 geloofde men dat deze oude ster ouder is dan het heelal zelf, en zijn geschatte leeftijd werd geschat op 16 miljard jaar.

Lees nog meer interessante artikelen over sterren en sterrenstelsels in het heelal op ons kanaal in Yandex.Zen - artikelen die niet op de site staan, worden daar regelmatig gepubliceerd!

Verder onderzoek weerlegde de eersteaannames, wat aangeeft dat de ster ongeveer 14,46 miljard jaar geleden werd geboren. Deze tegenstrijdige gegevens veranderden de ster Methusalem uiteindelijk in een echte kosmische paradox, aangezien niets kan ouder zijn dan het universum.

De oudste ster in het heelal

Om de oorsprong van Methusalem te begrijpen,die zich op een afstand van 190 lichtjaar van het zonnestelsel bevindt, vestigden astronomen de aandacht op de gegevens van fotometrie, de intensiteit van de gloed en spectroscopie. Dit komt omdat de meeste chemische componenten waaruit het waarneembare heelal bestaat, werden gevormd in de kernen van massieve sterren of onder de enorme druk van hun uiteindelijke ineenstorting (dood).

Alleen al in het waarneembare heelal zijn 200 miljard biljoen sterren.

Elke nieuwe generatie sterren bevat meerdereeen andere combinatie van elementen dan de vorige, en hun chemische afdruk zou heel anders moeten zijn dan de afdruk van sterren zoals onze zon, leggen experts uit.

Astronomen hebben de verhouding tussen waterstof en helium bestudeerd inde meest verre hemellichamen, de aandacht vestigend op bolvormige sterrenhopen. Met hun hulp, zoals de beste lezer waarschijnlijk weet, is het mogelijk om te bepalen of deze of gene ster behoort tot de eerste generatie van alle objecten die bestaan ​​in de uitgestrektheid van het heelal. En, zoals wetenschappers eerder hebben vastgesteld, bestaat de Methusalem-ster voornamelijk uit helium en waterstof.

Onderzoek sinds 2000toonde aan dat de geschatte leeftijd van deze oude ster minstens 14,46 miljard jaar is met een fout van 700-800 miljoen. En dit cijfer (in tegenstelling tot 16 miljard) past min of meer in de eerder aangegeven leeftijd van ons ruimtehuis.

Mis het niet: Van wolken tot computersimulatie: hoe worden sterren geboren?

CMB-kaart

Gelukkig is het wetenschappelijk onderzoek van de afgelopen twee jaarverduidelijkte de situatie: volgens recente schattingen is de leeftijd van Methusalem niet hoger dan 13,6 miljard jaar, wat verenigbaar is met de vormingstijd van enkele van de oudste sterren. En, zoals de berekeningen voor 2021 lieten zien, is deze verbazingwekkende ster 1,8 miljard jaar jonger dan het universum.

Bolvormige sterrenhopen en de leeftijd van het heelal

Soortgelijke schattingen van de leeftijd van het heelal zijn gekomende auteurs van een nieuwe studie gepubliceerd in de Astrophysical Journal Letters. Door verre bolvormige sterrenhopen te bestuderen, zijn astronomen tot de conclusie gekomen dat de oudste sterren ongeveer 13 miljard jaar geleden gevormd zouden kunnen zijn. In de loop van het werk vertrouwden wetenschappers op gegevens van de James Webb Space Telescope, met behulp waarvan ze de lengte van lichtgolven konden analyseren die afkomstig waren van zeer verre sterrenhopen.

oude bolvormige sterrenhopen in het beeld van "James Webb"

Interessant feit
Het Melkwegstelsel heeft ongeveer 150 bolvormige sterrenhopen. Hun geschiedenis wordt nog niet goed begrepen door astronomen, en het meten van hun leeftijd kan buitengewoon moeilijk zijn.

Volgens astronoom Adelaide Claissens vanDe universiteit van Stockholm, vóór Webb, was het bijna onmogelijk om bolvormige sterrenhopen te identificeren vanwege de enorme afstand tussen hen en de aarde. Maar met behulp van het nieuwste ruimteobservatorium werden objecten ontdekt die voorheen ontoegankelijk waren voor observatie en goed overwogen.

Hoge resolutie afbeelding gemaakt metWebb, bevat duizenden sterrenstelsels en dichte groepen van miljoenen sterren. Deze oude collecties kunnen aanwijzingen bevatten over de vroegste stadia in de vorming van het universum. Bedenk dat het James Webb-observatorium infraroodstraling bewaakt, dit is warmte die door stofwolken kan dringen - een gebied dat slechts een paar maanden geleden als onmogelijk te zien werd geacht.

Sinds de oerknal breidt ons heelal zich steeds sneller uit. Onderzoekers kunnen echter nog steeds niet verklaren waarom dit gebeurt.

U zult geïnteresseerd zijn in: Nieuwe waarde van de Hubble-constante: waarom breidt het universum zich versneld uit?

Tijdens het onderzoek werden drie afbeeldingen verkregen12 bolvormige sterrenhopen in infrarood, waarvan er vijf de oudste zijn die ooit zijn ontdekt. Stelt u zich eens voor hoeveel verbazingwekkende ontdekkingen ons te wachten staan, want het James Webb Observatorium is net begonnen met werken. Het is mogelijk dat we heel snel veel zullen leren over de geboorte, evolutie en leeftijd van het heelal, evenals over de allereerste objecten die erin zijn gevormd.