Группе астрономов из Университета штата Пенсильвания, работающих с космическим телескопом «Хаббл», удалось разгадать загадку самой старой звезды Млечного Пути. Ее возраст до сих пор оценивался запредельно высоко: получалось, что она старше самой Вселенной. Статья об этом появилась в мартовском номере журнала Astrophysical Journal Letters.
Звезда HD 140283 известна уже более ста лет. Она находится в созвездии Весов на относительно небольшом расстоянии от Земли – 190,1 световых лет - и с самого начала привлекла к себе внимание астрономов необыкновенно высокой скоростью движения. Она мчится со скоростью около 360 км/сек и за время наблюдений прошла на небосклоне путь, примерно равный радиусу полной Луны.
Старейшина Млечного пути прибыла сюда из звездного гало, окружающего галактический диск. По расчетам, она когда-нибудь пронзит диск, а потом, благодаря известному в астрономии «эффекту рогатки», полетит обратно и, в конечном счете, вернется в родное гало.
Считается, что умопомрачительную скорость и удлиненную траекторию звезда приобрела во время гравитационных катаклизмов, сопровождавших поглощение Млечным Путем более древней карликовой галактики (случившееся примерно 12 миллиардов лет тому назад), откуда она, по-видимому, и была родом. А поскольку звезды, наполняющие галактическое гало, значительно старше тех, что, подобно Солнцу, сформировались уже внутри диска, возраст у сверхбыстрой звезды должен быть очень солидным.
В 50-х годах прошлого века ученые решили измерить в этой звезде содержание «железа», то есть элементов тяжелее гелия. Это помогло бы оценить ее возраст, поскольку по существующей теории в первых звездах «железа» не должно быть вообще. Периодическая таблица Менделеева во Вселенной пополнялась в сторону увеличения атомного номера пошагово – от одного звездного поколения к другому. Выяснилось, что содержание железа у HD 140283 в 250 раз меньше, чем у Солнца, так что она была не просто старой, а очень и очень старой.
Проблемы с оценкой ее возраста начались, когда в 1989-м году был запущен сверхточный по тогдашним меркам европейский спутник Hipparcos, способный определять расстояние до звезд. Зная расстояние, можно было определить истинную светимость звезды, а на основе светимости - возраст. Цифра получилась более чем солидная – 20 миллиардов лет плюс-минус два миллиарда. Особенно если учесть, что со дня Большого Взрыва прошло 13,8 миллиардов лет.
Определение расстояния до звезды ведется старым дедовским методом – с помощью углового параллакса. Смотришь на звезду с двух разных точек, определяешь углы, под которыми ее видишь, а затем, зная основание треугольника и прилежащие к этому основанию углы, определяешь его высоту, то есть искомое расстояние. Однако, по сравнению с нынешней техникой «сверхзоркий» Hipparcos можно назвать инвалидом по зрению. Космический телескоп «Хаббл» может те же измерения проводить как минимум в пять раз точнее. К тому же химический состав звезды, согласно недавним исследованиям, не прямо свидетельствует об ее возрасте. Например, водород не просто сжигается в ходе реакции термоядерного синтеза, но вдобавок и активно уходит к ядру, обедняя звездную оболочку: звезда кажется стороннему наблюдателю старше, чем есть на самом деле.
Получив данные «Хаббла» и обработав их с учетом вышеуказанных сложностей, исследователи получили уточненный возраст звезды-Мафусаила – 14,5 миллиардов лет плюс-минус восемьсот миллионов. То есть тоже много, но, по крайней мере, с учетом погрешностей, есть пересечение с реальным возрастом Вселенной. Если эти цифры верны, звезда могла родиться спустя 100 миллионов лет после Большого Взрыва.
Как считает Говард Бонд, возглавляющий исследование, HD 140283 должна быть еще моложе. С ее химическим составом пока не все понятно – измеренное отношение кислорода к «железу» оказалось выше предсказанного, а это еще больше должно уменьшить ее возраст, ведь получается, что она формировалась, когда Вселенная уже насытилась кислородом.
