Naukowcy wiedzą o gwieździe HD 140283 , nieformalnie nazywanej gwiazdą Matuzalem, od ponad 100 lat, odkąd przelatuje niebo w stosunkowo szybkim tempie. Gwiazda porusza się z prędkością około 800 000 mil na godzinę (1,3 miliona km / h) i przemieszcza się po niebie w pełni co 1500 lat, stwierdzili naukowcy. Jej pozorna wielkość gwiazdowa wynosi 7,223.
Poprzednie badania oszacowały, że tak zwana „gwiazda Matuzalem” w galaktyce Drogi Mlecznej może 16 miliardów lat . To jest problem, ponieważ większość badaczy zgadza się, że Wielki Wybuch, który stworzył wszechświat, miał miejsce około 13,8 miliarda lat temu .
Późniejsze szacunki pokaż, że gwiazda może mieć tyle lat, ile 14,5 miliarda lat (± 0,8 miliarda lat), co jest nadal starsze niż obliczony wiek Wszechświata wynoszący około 13,8 miliarda lat . To oczywisty dylemat.
Jak gwiazda może być starsza niż sam wszechświat?
Komentarze
- Aby wyjaśnić, ' jest oczywiste nie starszy niż wszechświat. Raczej jedna lub obie nasze prognozy są błędne, co omówiono w poniższych odpowiedziach.
- Bardzo dobre pytanie. Jeśli spojrzysz na wpis " wiek wszechświata " w Wikipedii, zauważysz również, że " starsze od wszechświata " były naprawdę poważnym problemem dla modeli wszechświata w skończonej epoce. Jeśli w przyszłości nastąpią dalsze udoskonalenia w epoce gwiazdy / wszechświata, jest bardzo możliwe, że ten problem odrodzi się ponownie, a obecne modele zostaną unieważnione.
- Wydaje mi się (chociaż ' nie jestem ekspertem w określaniu wieku gwiazd), ale jeśli gwiazda straci masę, być może przez okrążenie białego karła, ta gwiazda będzie wyglądać na starszą niż jest i odwrotnie, jeśli gwiazda nabierze masy , będzie wyglądać młodziej, niż jest w rzeczywistości. Gwiazda, która krąży wokół białego karła, traci masę i staje się nową, może wyjaśniać gwiazdę, która wydaje się starsza od wszechświata, ale tylko spekuluje.
- Powiązane pytanie: Wiek wszechświata a jego zawartość .
- Bardzo podobne pytanie na Physics.SE.
Odpowiedź
Nie – obecny wiek jest szacunkowy. Rozbieżność pochodzi od astronoma ” s próbuje w pełni i poprawnie zmierzyć aspekty gwiazdy, zwłaszcza jej odległość. Ze strony NASA :
Nowe szacunki wieku Hubblea zmniejszają zakres pomiaru niepewność, tak że wiek gwiazdy pokrywa się z wiekiem wszechświata – niezależnie od tego, jak jest określane przez tempo ekspansji przestrzeni, analizę tła mikrofalowego z Wielkiego Wybuchu i pomiary rozpadu radioaktywnego.
Obecnie, jeśli weźmie się pod uwagę niepewność, prąd oszacowanie wieku gwiazdy wynosi 14,5 +/- 0,8 miliarda lat lub między 15,3 a 13,7 miliarda lat – drugi koniec oszacowania pokrywa się z obecnym modelem wieku Wszechświata – więc bardziej poprawnym sposobem opisania tego wieku jest to, że HD 140283 według tego oszacowania ma co najmniej 13,7 miliarda lat .
Kolejna publikacja poświęcona tej gwieździe w Naturze – „ Najbliższa gwiazda to prawie tak stary jak Wszechświat ”, zespół zawęził ten wiek do 13,9 +/- 0,7 miliarda lat, stwierdzając, że:
Biorąc pod uwagę ten błąd eksperymentalny, wiek nie koliduje z wiekiem Wszechświata, 13,77 miliarda lat.
bardziej zwięźle stwierdzając, że
Wiek gwiazdy wynosi zatem co najmniej 13,2 miliarda lat
Bez wątpienia trwają dalsze prace nad dalszym udoskonaleniem wieku gwiazdy.
Komentarze
- Interesującym pytaniem dodatkowym byłoby to, w jaki sposób gwiazda uformowała się tak wcześnie. O ile wiem, do powstania mniejszych gwiazd potrzebny jest pył. I to musiało być rzadkością, aby powiedzieć najmniej.
- W tym przypadku ' powiem, że ' jest ważne, aby pamiętać, że " 14,5 +/- 0,8 " miliarda lat i " 13,9 +/- 0.Szacunki z 7 miliardów lat " to (zwykle ja ' mam trudności ze znalezieniem szczegółów w tych artykułach) 95% pewność przedziały, tj. granice, pomiędzy którymi istnieje 95% prawdopodobieństwo, że znajduje się prawdziwa wartość. Oznacza to, że istnieje 5% szans, że leży poza nimi. który jest mały, ale nie do pominięcia. (Może to nie ' jak to działa w astronomii? Popraw mnie, jeśli ' mylę się!)
- @HughNolan, które również przyszło mi do głowy – że ' jest powodem, dla którego w tym oszacowaniu kładę nacisk na ' ' – ale artykuły mówią z dużym stopniem pewności – jak mówi David Hammen w swojej doskonałej odpowiedzi, astronomowie mają tendencję do używania co najmniej 3 sigma – 99,7% pewności.
- Ah doh to ' otrzymujesz komentując jedną odpowiedź, zanim przeczytasz wszystkie! Dzięki Doc.
- Jaki jest maksymalny możliwy wiek gwiazdy? Wiek Wszechświata to 13,799 ± 0,021 Gy. Pierwsze gwiazdy powstały w przybliżeniu przy t₀ + 0,2 Gy, więc ' spadliśmy do około 13,58 Gy. HD140283 ma 13,9 ± 0,7 Gy. Więc tak, pasuje, ale nadal z dość znacznym nakładaniem się tych dwóch przedziałów. To z pewnością nie wystarczy, aby po prostu odrzucić taką hipotezę zerową w jakiejkolwiek dziedzinie. Autorzy ' stwierdzili, że ' wiek gwiazdy " nie koliduje z wiekiem wszechświata " nie jest zatem sekwencją. W każdym razie ta gwiazda jest prawdopodobnie gwiazdą pierwszej generacji; niezwykle interesujące, że ' jest na pewno!
Odpowiedź
Późniejsze szacunki pokazują, że gwiazda może mieć nawet 14,5 miliarda lat (± 0,8 miliarda lat), czyli nadal jest starsza niż obliczony wiek Wszechświata wynoszący około 13,8 miliarda lat, oczywisty dylemat.
Nie ma dylematu. To ± 0,8 miliarda lat jest ważne. Odejmij 0,8 miliarda lat od liczby 14,5 miliarda lat ( później skorygowane do 14,27 miliarda lat ) i otrzymujemy 13,7 miliarda lat mniej niż wiek Wszechświata. Należy również zauważyć, że niepewność 0,8 miliarda lat jest błędem standardowym, lub w przybliżeniu jedno odchylenie standardowe. Ten poprawiony wiek 14,27 miliarda lat sprawia, że dylemat w zasadzie nie istnieje. To jest starsze niż szacowany wiek Wszechświata o 0,4 do 0,5 miliona lat i nie jest to istotne nawet na poziomie jednej sigmy .
Fizyka cząstek icists na ogół używają poziomu pięciu sigma jako rozróżnienia między „prawie pewnym” a „być może” (a fizycy cząstek elementarnych niechętnie publikują „maybe”). Astronomowie generalnie używają poziomu trzech sigma. Nawet socjolodzy sprzeciwiliby się odchyleniu, które jest mniejsze niż jedna sigma, jako istotnemu.
Komentarze
- Mówisz, że " astronomowie na ogół używają " poziomu trzech sigma, ale także twierdzą, że niepewność " 0,8 miliarda lat wynosi … mniej więcej jedno odchylenie standardowe ". Ta liczba 0,8 Gyr pochodzi z tego artykułu , więc … czy to jedno odchylenie standardowe czy trzy?
- Zazwyczaj astronomowie cytują 1 błąd sigma , więc David mówi, że odchylenie 2 lub 3 sigma nie jest rzadkością. Ponadto astronomowie często pomijają systematyczne błędy, ponieważ zwykle nie wiedzą, jak duże są. Czy minęły wszystkie epoki gwiazd, ponieważ coś pominęliśmy w teorii gwiazd? Na przykład skutki dużej rotacji lub silnych wewnętrznych pól magnetycznych itp. To samo dotyczy wieku Wszechświata.