Новые данные об очень древних звёздах подтверждают возраст Вселенной – около 13,6 миллиарда лет.

Новости МирТесен

Международная группа ученых из Университета Болоньи и Лейбницевского института астрофизики в Потсдаме (AIP) разработала принципиально новый подход к решению «Хаббловского напряжения», переориентировав внимание с определения скорости расширения Вселенной на сопоставление оценок ее возраста. На основе детальных данных о звездах исследователи установили возраст наиболее старых и отобранных светил Млечного Пути, что позволило им определить, что наиболее вероятный возраст Вселенной составляет приблизительно 13,6 миллиарда лет.

Данный подход представляет собой новый ракурс в давнем космологическом споре, посвященном постоянной Хаббла – параметру, характеризующему скорость расширения Вселенной на текущий момент. Использование классических методов измерения приводит к расхождениям: данные, полученные с помощью наблюдений за цефеидами и сверхновыми в современной Вселенной указывают на более высокую скорость расширения и, соответственно, более молодой возраст (около 13 миллиардов лет), в то время как анализ реликтового микроволнового излучения предполагает меньшую скорость и большую древность космоса (около 14 миллиардов лет). Поскольку космологические модели напрямую связывают скорость расширения с возрастом Вселенной, авторы работы решили проверить, какой из этих сценариев подтверждается возрастом старейших звезд.

В качестве отправной точки для исследования послужил каталог возрастов, содержащий сведения о более чем 200 тысячах звезд Млечного Пути. Этот каталог был получен в AIP в результате анализа их светимости, координат и удаленности. Значительную роль сыграли данные, полученные в рамках третьего этапа европейской миссии Gaia, предоставившие сведения об исключительно точных параллаксах и спектрах. Исследователи отобрали из этого массива около ста звезд, характеризующихся наиболее достоверными оценками возраста, при этом приоритет отдавался качеству, а не объему информации. Расчеты, выполненные с использованием программы StarHorse, выявили, что наиболее вероятный возраст этих древних звезд составляет приблизительно 13,6 миллиарда лет.

Полученное значение превышает возраст Вселенной, который оценивается на основе наблюдений за цефеидами и сверхновыми (если не корректировать общепринятые космологические модели), но оно хорошо согласуется с возрастом, рассчитанным по данным реликтового излучения. Таким образом, исследование предоставляет дополнительное подтверждение более низкого значения постоянной Хаббла.

В исследовании авторы акцентируют внимание на необходимости комплексного подхода и рассматривают Млечный Путь как полигон для «ближней космологии». Елена Томазетти, научный сотрудник Университета Болоньи и первый автор публикации, отмечает, что определение возраста звезд само по себе представляет собой сложную задачу, однако текущее качество и объем информации позволяют добиться беспрецедентной точности и получить статистически значимые результаты. Кристина Кьяппини из AIP добавляет, что с появлением новых данных от Gaia и потенциальной реализацией миссии HAYDN точность определения возраста звезд будет повышена, что позволит использовать их как основной индикатор для фундаментальной космологии. Несмотря на то, что полученные результаты пока не являются окончательными из-за сохраняющихся неясностей в оценках возраста звезд, они демонстрируют значительный потенциал метода для решения «Хаббловского напряжения».

Статья с результатами исследования в журнале Astronomy & Astrophysics.