Nejstarší hvězdy v Galaxii se právě vyjádřily k určení stáří vesmíru

Omega Centauri je největší a nejjasnější kulová hvězdokupa na naší obloze, která obsahuje zhruba 10 milionů starých hvězd. V takových hvězdokupách se nacházejí některé z nejstarších hvězd v Galaxii, tedy právě ty objekty, které tato nová studie použila k testování stáří samotného vesmíru.

Jak zkontrolovat stáří vesmíru bez rodného listu? Jednou chytrou odpovědí je najít jeho nejstarší přeživší obyvatele a zjistit, jak starými se stihli stát. Tým vedený Indranilem Banikem z University of Portsmouth právě to udělal; prozkoumal stáří téměř čtvrt milionu hvězd roztroušených po Mléčné dráze a výsledek se ocitl přímo uprostřed jednoho z nejžhavějších sporů moderní kosmologie.

Studie čerpá z katalogu 247 103 hvězd Mléčné dráhy, z nichž každá byla studována pomocí spektroskopie s vysokým rozlišením dalekohledem LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) v Číně spolu s přesnými měřeními vzdáleností z evropské družice Gaia. Stáří hvězd bylo vypočítáno pomocí detailních počítačových modelů vývoje hvězd v průběhu miliard let, což astronomům umožňuje číst stáří hvězdy podobně jako geolog čte vrstvy horniny. Protože se stárnoucí hvězdy mění v závěrečných fázích svého života rychleji, tým se zaměřil na hvězdy blížící se ke konci své normální životnosti, kde jsou tato čísla nejspolehlivější.

Získání důvěryhodné odpovědi znamenalo být nemilosrdný, co se týče kvality dat. Tým provedl řadu pečlivých kontrol a trval na tom, že každá skutečně stará hvězda musí být zároveň chudá na kovy a obohacená o určité chemické prvky, což je přesně to, co teorie hvězdného formování předpovídá pro objekty zrozené v nejranějších fázích vesmíru. Své výsledky také porovnali se zcela nezávislou sadou stáří vypočítaných pouze s použitím dat z družice Gaia. Po veškerém tomto filtrování zbyl konečný, důvěryhodný vzorek 155 600 hvězd.

Hlavním výsledkem je údaj o stáří nejstarší hvězdy v daném vzorku zhruba 13,73 miliardy let, s pouze úzkým rozpětím nejistoty. Připočtěte k tomu malou toleranci pro dobu, kterou pravděpodobně trvalo, než se první dlouhověké hvězdy ve vesmíru zformovaly po Velkém třesku, a to ukazuje na kosmické stáří kolem 13,8 miliardy let, což pohodlně odpovídá číslu odvozenému nezávisle z kosmického mikrovlnného pozadí, slabého dosvitu samotného Velkého třesku.

Kosmologové strávili roky zápasením s tzv. Hubbleovým napětím, tvrdohlavým nesouladem mezi dvěma různými způsoby měření rychlosti rozpínání vesmíru. Některá navrhovaná řešení této hádanky se opírají o zcela novou fyziku působící v nejranějších okamžicích vesmíru a tato konkrétní řešení předpovídají znatelně mladší vesmír, blížící se 12,9 miliardám let. Pokud by to byla pravda, nejstarší hvězdy zde nalezené by prostě neměly existovat, protože by byly starší než samotný vesmír.

Hvězdy místo toho souhlasí se standardním obrazem, což vrhá skutečné pochybnosti na raná fyzikální vysvětlení Hubbleova napětí, zatímco samotný základní nesoulad zůstává nevyřešen. Je to nápadná připomínka toho, že někteří z nejstarších obyvatel vesmíru stále dokáží řešit spory mezi astronomy, kteří je studují, jednoduše tím, že jsou přesně tak staří, jak se očekávalo, a ani o den starší.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/the-oldest-stars-in-the-galaxy-just-weighed-in-on-one-of-cosmologys-biggest-arguments

autor: František Martinek