Изучение старейших звезд указало на возраст Вселенной в 13,6 миллиарда лет
Международная группа исследователей из Университета Болоньи и Лейбницевского института астрофизики в Потсдаме (AIP) предложила новый способ разрешения так называемого "Хаббловского напряжения", сместив фокус внимания с измерения скорости расширения Вселенной на сравнение оценок ее возраста. Используя точные данные о звездах, ученые определили возраст тщательно отобранных древнейших светил Млечного Пути и пришли к выводу, что наиболее вероятный возраст Вселенной составляет около 13,6 миллиарда лет.
Этот подход предлагает свежий взгляд на давнюю дискуссию в космологии, которая вращается вокруг постоянной Хаббла — величины, описывающей скорость расширения Вселенной в настоящее время. Традиционные методы измерения дают противоречивые результаты: наблюдения за цефеидами и сверхновыми в современной Вселенной указывают на более высокую скорость расширения и, соответственно, более молодой возраст (около 13 миллиардов лет), в то время как анализ реликтового микроволнового излучения предполагает меньшую скорость и большую древность космоса (около 14 миллиардов лет). Поскольку космологические модели напрямую связывают скорость расширения с возрастом Вселенной, авторы работы решили проверить, какой из этих сценариев подтверждается возрастом старейших звезд.
Основой для исследования стал каталог возрастов более 200 тысяч звезд Млечного Пути, полученный в AIP путем анализа их яркости, положения и расстояния. Особую роль сыграли данные третьего релиза европейской миссии Gaia, которые обеспечили исключительно точные значения параллаксов и спектров. Из этого массива ученые отобрали около ста звезд с самыми надежными оценками возраста, уделяя особое внимание качеству, а не количеству данных. Расчеты, проведенные с помощью кода StarHorse, показали, что наиболее вероятный возраст этих древних объектов составляет примерно 13,6 миллиарда лет.
Это значение слишком велико, чтобы соответствовать возрасту Вселенной, выведенному из наблюдений за цефеидами и сверхновыми (если только не вносить изменения в стандартные космологические модели), однако оно хорошо согласуется с возрастом, определенным по реликтовому излучению. Тем самым работа предоставляет независимый аргумент в пользу более низкого значения постоянной Хаббла.
Авторы исследования подчеркивают важность междисциплинарного подхода и превращения Млечного Пути в лабораторию для "ближней космологии". По словам Елены Томазетти из Университета Болоньи, первого автора статьи, измерение возраста звезд само по себе является сложной задачей, но нынешнее качество и количество данных позволяют достичь беспрецедентной точности и статистически значимых результатов. Кристина Кьяппини из AIP добавляет, что с будущими релизами данных Gaia и возможной реализацией миссии HAYDN точность определения возраста звезд станет еще выше, что позволит использовать их как ключевой ориентир для фундаментальной космологии. Хотя текущие результаты не являются окончательными из-за сохраняющихся неопределенностей в оценках звездного возраста, они демонстрируют большой потенциал метода для разрешения "Хаббловского напряжения".
Статья с результатами исследования в журнале Astronomy & Astrophysics.