Tín dụng hình ảnh: Hubble
Nhờ Kính viễn vọng Không gian Hubble, các nhà thiên văn học đang sử dụng các ngôi sao cổ trong Dải Ngân hà để đưa ra ước tính độc lập về tuổi của Vũ trụ. Theo phương pháp mới này, các nhà thiên văn học đã nhắm mục tiêu các ngôi sao lùn trắng cổ đại, hạ nhiệt với tốc độ rất dễ đoán. Những ngôi sao này được hình thành gần đầu vũ trụ và các nhà thiên văn học có thể ước tính rằng chúng nằm trong khoảng từ 12 đến 13 tỷ năm tuổi. Đủ gần.
Đẩy lùi các giới hạn về tầm nhìn mạnh mẽ của nó, Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA đã phát hiện ra những ngôi sao bị đốt cháy lâu đời nhất trong Dải Ngân hà của chúng ta. Những ngôi sao đồng hồ dim, cực kỳ cũ kỹ này, cung cấp một cách đọc hoàn toàn độc lập về tuổi của vũ trụ mà không cần dựa vào các phép đo về sự giãn nở của vũ trụ.
Những ngôi sao lùn trắng cổ đại, như Hubble nhìn thấy, hóa ra là 12 đến 13 tỷ năm tuổi. Bởi vì các quan sát trước đây của Hubble cho thấy những ngôi sao đầu tiên hình thành chưa đầy 1 tỷ năm sau khi vũ trụ Sinh ra trong vụ nổ lớn, việc tìm ra những ngôi sao già nhất đưa các nhà thiên văn học trong tầm tay để tính tuổi tuyệt đối của vũ trụ.
Mặc dù nghiên cứu trước đây của Hubble đặt tuổi của vũ trụ là 13 đến 14 tỷ năm dựa trên tốc độ giãn nở của không gian, sinh nhật của vũ trụ là một giá trị cơ bản và sâu sắc mà các nhà thiên văn học từ lâu đã tìm kiếm các kỹ thuật hẹn hò tuổi khác để kiểm tra chéo kết luận. Harvey Richer thuộc Đại học British Columbia, Canada cho biết, ngắn hạn quan sát mới này đến các câu hỏi về tuổi tác và đưa ra một cách hoàn toàn độc lập để xác định giá trị đó.
Các quan sát về niên đại mới được Richer và các đồng nghiệp thực hiện bằng cách sử dụng Hubble để đi săn các ngôi sao cổ đại khó nắm bắt bên trong cụm sao hình cầu nằm cách chòm sao 5,600 năm ánh sáng trong chòm sao Scorpius. Kết quả sẽ được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters.
Về mặt khái niệm, việc quan sát niên đại mới đơn giản một cách tao nhã như ước tính cách lửa trại đã cháy cách đây bao lâu bằng cách đo nhiệt độ của than hồng âm ỉ. Đối với Hubble, các than đá của người Hồi giáo là những ngôi sao lùn trắng, tàn dư của những ngôi sao sớm nhất hình thành trong thiên hà của chúng ta.
Những quả cầu nóng, dày đặc của carbon đốt tro tro bị bỏ lại bởi lò hạt nhân sao chết lâu đời, sao lùn trắng hạ nhiệt với tốc độ có thể dự đoán được? Người lùn càng già thì càng ngầu, khiến nó trở thành một chiếc đồng hồ hoàn hảo, đã được đánh dấu trong khoảng thời gian gần như vũ trụ tồn tại.
Cách tiếp cận này đã được công nhận là đáng tin cậy hơn so với tuổi - những ngôi sao già nhất vẫn đang cháy bằng phản ứng tổng hợp hạt nhân, dựa trên các mô hình phức tạp và tính toán về cách một ngôi sao đốt nhiên liệu hạt nhân và tuổi của nó. Sao lùn trắng dễ hẹn hò hơn vì chúng đơn giản là làm mát, nhưng mánh khóe luôn tìm ra đồng hồ đeo tay chạy chậm nhất và do đó chạy lâu nhất.
Khi các sao lùn trắng mát mẻ, chúng phát triển mờ hơn và điều này đòi hỏi Hubble phải chụp nhiều ảnh chụp cụm sao hình cầu M4 cổ đại. Các quan sát lên tới gần tám ngày thời gian phơi sáng trong khoảng thời gian 67 ngày. Điều này cho phép những người lùn thậm chí mờ hơn trở nên hữu hình, cho đến khi cuối cùng là tuyệt nhất? và lâu đời nhất? người lùn đã được nhìn thấy. Những ngôi sao này rất yếu (ở cường độ 30 độ - mờ hơn đáng kể so với dự đoán ban đầu đối với bất kỳ hình ảnh kính viễn vọng Hubble nào với máy ảnh gốc), chúng nhỏ hơn một phần tỷ của độ sáng rõ ràng của các ngôi sao mờ nhất có thể nhìn thấy bằng mắt thường .
Các cụm sao cầu là những người định cư tiên phong đầu tiên của Dải Ngân hà. Nhiều người đã hợp nhất để xây dựng trung tâm thiên hà của chúng ta và hình thành hàng tỷ năm trước khi xuất hiện đĩa bánh răng tráng lệ Milky Way, (như được xác nhận thêm bởi các quan sát của Richer). Ngày nay, 150 cụm sao cầu tồn tại trong quầng thiên hà. Cụm sao hình cầu M4 được chọn vì nó là gần Trái đất nhất, do đó, các sao lùn trắng yếu nhất về bản chất vẫn đủ sáng để được Hubble chọn ra.
Năm 1928, các phép đo thiên hà của Edwin Hubble, đã khiến ông nhận ra rằng vũ trụ đang giãn nở đồng đều, điều đó có nghĩa là vũ trụ có một thời đại hữu hạn có thể được ước tính bằng cách toán học chạy ngược lại sự mở rộng. Edwin Hubble lần đầu tiên ước tính vũ trụ chỉ có 2 tỷ năm tuổi. Sự không chắc chắn về tốc độ mở rộng thực sự đã dẫn đến một cuộc tranh luận sôi nổi vào cuối những năm 1970, với ước tính từ 8 tỷ đến 18 tỷ năm. Ước tính độ tuổi của các ngôi sao chính có trình tự chính bình thường lâu đời nhất ở mức độ khác nhau có giá trị thấp hơn, vì các ngôi sao không thể già hơn chính vũ trụ.
Năm 1997, các nhà thiên văn học Hubble đã phá vỡ sự bế tắc này bằng cách đắc thắng tuyên bố một thời đại đáng tin cậy cho vũ trụ, được tính toán từ một phép đo rất chính xác về tốc độ giãn nở. Bức tranh sớm trở nên phức tạp hơn khi các nhà thiên văn học sử dụng Hubble và các đài quan sát trên mặt đất phát hiện vũ trụ không giãn nở với tốc độ không đổi, mà đang tăng tốc do một lực đẩy không xác định gọi là năng lượng tối tối. Khi năng lượng tối được đưa vào lịch sử mở rộng vũ trụ, các nhà thiên văn học đã đến một thời đại cho vũ trụ 13 - 14 tỷ năm. Độ tuổi này hiện được xác minh độc lập theo độ tuổi của các sao lùn trắng đồng hồ đeo tay cao cấp được đo bởi Hubble.
Nguồn gốc: Tin tức Hubble
