В 2000 году ученые попытались датировать звезду, считавшуюся самой старой во Вселенной. Они провели исследования с помощью спутника ЕКА Hipparcos и подсчитали что HD140283 (Мафусаил) имеет ошеломляющий возраст в 16 миллиардов лет.
Странная цифра, что ни говори. В конце концов, возраст Вселенной, определенный по наблюдениям космического микроволнового фона составляет 13,8 миллиарда лет, так как же звезда может быть старше Вселенной?
"Это было серьезное несоответствие", - говорит астроном Говард Бонд из Пенсильванского государственного университета.
Поэтому, Бонд и его коллеги решили выяснить правду и проверить точность этой цифры. Их выводы были столь же ошеломляющими.
Астрономы начали наблюдать за Мафусаилом около 100 лет назад. Звезда расположена примерно в 190 световых годах от Земли в созвездии Весов и движется по небу со скоростью 1,3 миллиона км/ч.
Но действительно ли Мафусаил более чем на 2 миллиарда лет старше всего вокруг? Конечно, это просто невозможно. Либо звезда была старше Вселенной, либо Вселенная не была такой "молодой", как думали ученые. Или, может быть, датировка была просто неправильной.
Тайна такого масштаба не могла быть проигнорирована, поэтому Бонд и его коллеги попытались докопаться до истины, проанализировав 11 наборов наблюдений, которые были записаны в период с 2003 по 2011 год.
Эти наблюдения были сделаны Тонкими датчиками наведения космического телескопа Хаббла, которые отмечали положение, расстояния и выход энергии звезд. Получая измерения параллакса, спектроскопии и фотометрии, ученые могли бы лучше определить чувство возраста.
"Одной из неопределенностей, связанных с возрастом HD 140283, было точное расстояние до звезды", - сказал Бонд. "Это было важно сделать правильно, потому что мы можем лучше определить ее светимость и, исходя из этого, его возраст - чем ярче внутренняя светимость, тем моложе звезда".
В результате всей этой работы Бонд и его сотрудники оценили возраст HD 140283 в 14,46 миллиарда лет. Это было значительное сокращение по сравнению с ранее заявленными 16 миллиардами, но все же это было больше, чем возраст самой Вселенной.
В этом смысле это не проясняло тайну и, на первый взгляд, просто гарантировало, что Мафусаил останется любопытным. Но ученые поставили остаточную неопределенность в 800 миллионов лет, что, по словам Бонда, делало возраст звезды совместимым с возрастом Вселенной. Это был серьезный прорыв.
Дальнейшие уточнения привели к тому, что возраст HD 140283 упал еще больше. Например, последующее исследование 2014 года обновило возраст звезды до 14,27 миллиарда лет.
"Опять же, если учесть все источники неопределенности — как в наблюдательных измерениях, так и в теоретическом моделировании, то ошибка составляет около 700 или 800 миллионов лет, так что конфликта нет, потому что 13,8 миллиарда лет лежат в пределах погрешности звезды", - сказал Бонд.
Более того, в мае 2021 года другая группа астрономов пересмотрела наилучшие оценки возраста и массы Мафусаила и, смоделировав, как меняются звезды с течением времени, установила, что его возраст составляет 12 миллиардов лет. Это все еще делает HD 140283 чрезвычайно старым, но это ставит возраст звезды в рамки возраста Вселенной, если он действительно такой, каким его считают.
Ведь некоторые исследования полагают, что возраст Вселенной не 13,8 миллиарда лет, а всего 11,4. Если это действительно так, то Мафусаил снова старше вселенной. Очень все это странно, но насколько точны эти переоценки?
Вся соль в скорости расширения Вселенной, чем она выше, тем Вселенная моложе. Разные исследования предполагают разные скорости. При скорости в 67,74 км/с на мегапарсек возраст Вселенной 13,8 млрд, а при скорости 82,4, который определили исследователи в 2019 году, аж 11,4 млрд лет.
Тайна возраста HD 140283 ведет к чему-то большему и более сложному с научной точки зрения, изменяя понимание того, как устроена Вселенная.