Forskare har känt till stjärnan HD 140283 , informellt smeknamnet Metuselah-stjärnan, i mer än 100 år, eftersom den kryssar över himlen i ett relativt snabbt klipp. Stjärnan rör sig vid cirka 800 000 mph (1,3 miljoner km / h) och färdar fullmånens bredd på himlen vart 1500 år eller så, sa forskare. Dess uppenbara styrka är 7.223.
Tidigare forskning hade uppskattat att Vintergatans galax så kallade ”Metuselah-stjärna” är upp till 16 miljarder år gammal . Det är ett problem, eftersom de flesta forskare är överens om att Big Bang som skapade universum inträffade om 13,8 miljarder år sedan .
Senare uppskattningar visa att stjärnan kan vara så gammal som 14,5 miljarder år (± 0,8 miljarder år), vilket fortfarande är äldre än universums beräknade ålder på cirka 13,8 miljarder år . Detta är ett uppenbart dilemma.
Hur kan en stjärna vara äldre än själva universum?
Kommentarer
- Bara för att klargöra är det ' uppenbart inte äldre än universum. Snarare är en eller båda av våra uppskattningar avstängda, vilket diskuteras i svaren nedan.
- En mycket bra fråga. Om du tittar på " universums ålder " post i wikipedia nämns också att de " äldre än universum " stjärnor var ett verkligt dåligt problem för de ändliga universums modellerna. Om ytterligare förfiningar i antingen stjärna / universums ålder inträffar i framtiden är det mycket möjligt att detta problem återuppstår och de nuvarande modellerna ogiltigförklaras.
- Det verkar för mig (även om jag ' jag är inte expert på hur stjärnåldern bestäms), men om en stjärna tappar massa, kanske genom att kretsa kring en vit dvärg, skulle den stjärnan verka äldre än den är, och tvärtom, om en stjärna samlar massa , det kommer att se yngre ut än vad det egentligen är. En stjärna som kretsar kring en vit dvärg, förlorar massa på den och den vita dvärgen går i nova kan förklara en stjärna som verkar äldre än universum, men bara spekulera.
- Relaterad fråga: Universums ålder kontra dess innehåll .
- Mycket liknande fråga om Physics.SE.
Svar
Det är inte – nuvarande ålder är en uppskattning. Avvikelsen kommer från astronom ” s försök att fullständigt och korrekt mäta aspekter av stjärnan, särskilt dess avstånd. Från sidan NASA :
De nya Hubble-åldersuppskattningarna minskar mätområdet osäkerhet, så att stjärnans ålder överlappar universums ålder – som oberoende bestäms av expansionshastigheten för utrymme, en analys av mikrovågsbakgrunden från Big Bang och mätningar av radioaktivt förfall.
För närvarande, om du tar hänsyn till osäkerheten, är den nuvarande uppskattning för stjärnans ålder är 14,5 +/- 0,8 miljarder år eller mellan 15,3 och 13,7 miljarder år – den senare änden av uppskattningen överlappar den nuvarande modellen för universums ålder – så en mer korrekt sätt att beskriva denna ålder är att HD 140283 är minst 13,7 miljarder år gammal enligt denna uppskattning .
Ett annat papper baserat på denna stjärna i naturen – ” Stjärna i närheten är nästan lika gammalt som universum ”, har ett lag minskat åldern till 13,9 +/- 0,7 miljarder år och säger att:
Med tanke på det experimentella felet står inte åldern i konflikt med universums ålder, 13,77 miljarder år.
mer kortfattat om att
Stjärnans ålder är därför vid minst 13,2 miljarder år
Ytterligare arbete utförs för att ytterligare förfina stjärnans ålder.
Kommentarer
- En intressant uppföljningsfråga skulle vara hur stjärnan bildades så tidigt. Så vitt jag vet är damm nödvändigt för att mindre stjärnor ska bildas. Och det måste ha varit sällsynt att säga minst.
- I det här fallet säger jag ' det ' är viktigt att notera att " 14,5 +/- 0,8 " miljarder år och " 13,9 +/- 0.7 miljarder år " uppskattningar som anges är (vanligtvis jag ' jag har svårt att hitta detaljerna i dessa tidningar) 95% förtroende intervall, dvs. gränserna mellan vilka det är 95% sannolikt att det verkliga värdet ligger. Det betyder att det finns 5% chans att det ligger utanför dessa. vilket är litet men inte försumbar. (Kanske är det inte ' t hur det fungerar i astronomi ?? Korrigera mig om jag ' har fel!)
- @HughNolan som också föll på mig – att ' därför lägger jag tonvikten på ' i denna uppskattning ' – men artiklarna talar med en betydande grad av självförtroende – som David Hammen säger i sitt utmärkta svar, tenderar astronomerna att använda minst 3 sigma – 99,7% säkerhet.
- Ah doh att ' är vad du får för att kommentera ett svar innan du läser dem alla! Tack Doc.
- Vilken är den högsta möjliga åldern för en stjärna? Universums ålder är 13,799 ± 0,021 Gy. De första stjärnorna bildades vid ungefär t₀ + 0.2Gy, så vi ' går ner till cirka 13,58Gy. HD140283 är 13,9 ± 0,7 Gy. Så ja, det passar, men ändå med en ganska betydande överlappning mellan de två intervallen. Det räcker verkligen inte för att bara avfärda nollhypotesen så på något område. Författarna ' slutsatsen att stjärnan ' s ålder " inte strider mot åldern av universum " är därför icke-sekventiell. I vilket fall som helst är den stjärnan möjligen en första generationens stjärna; extremt intressant att ' är säkert!
Svar
Senare uppskattningar visar att stjärnan kan vara så gammal som 14,5 miljarder år (± 0,8 miljarder år), vilket fortfarande är den äldre än universums beräknade ålder på cirka 13,8 miljarder år, ett uppenbart dilemma.
Det finns inget dilemma. Att ± 0,8 miljarder år är viktigt. Dra bort 0,8 miljarder år från den 14,5 miljarder årssiffran ( senare reviderad till 14,27 miljarder år ) och du får 13,7 miljarder år, mindre än universums ålder. Observera också att 0,8 miljarder års osäkerhet är standardfelet, eller ungefär en standardavvikelse. Den reviderade åldern på 14,27 miljarder år gör dilemmat i princip obefintligt. Det är äldre än den beräknade åldern för universum med 0,4 till 0,5 miljoner år, och detta är inte signifikant ens på en sigma-nivå .
Partikelfys icister brukar använda sigma-nivån fem för att skilja mellan ”nästan säker” och ”kanske” (och partikelfysiker är ovilliga att publicera ”maybes”). Astronomer använder vanligtvis en tre sigma-nivå. Även samhällsvetenskapsmän skulle ha en avvikelse som är mindre än en sigma som betydande.
Kommentarer
- Du säger att " astronomer använder i allmänhet en tre sigma-nivå " men säger också att " 0,8 miljarder års osäkerhet är … ungefär en standardavvikelse ". Det 0,8 Gyr-numret kommer från detta papper , så … är det en standardavvikelse eller tre?
- Vanligtvis citerar astronomer 1 sigma-fel , så David säger att en 2 eller 3 sigmaavvikelse inte är ovanlig. Dessutom släpper astronomer ofta systematiska fel eftersom de vanligtvis inte vet hur stora de är. Är alla stjärnåldrar borta för att vi har utelämnat något i stjärnteorin? Till exempel effekter av hög rotation eller starka inre magnetfält etc. Samma för universums ålder.