近くの古代の星は宇宙とほとんど同じくらい古い

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太陽からわずか190光年のところにある金属の乏しい星は、14.46 + -0.80億年前のものです。これは、その星が宇宙とほぼ同じ年であることを示しています。これらの結果は、ハワードボンド主導の新しい研究から明らかになりました。そのような金属の少ない星は、天文学者にとって(超)重要です。なぜなら、それらは宇宙の年齢に独立した下限を設定し、他の手段によって推論された年齢推定を裏付けるために使用できるからです。

過去には、球状星団とハッブル定数(宇宙の膨張率)の分析により、宇宙の年齢が大幅に異なり、数十億年分相殺されました!したがって、ボンドと彼の共著者によって研究された星(HD 140283と指定)の重要性。

「エラーの範囲内で、HD 140283の年齢は宇宙の年齢、マイクロ波背景とハッブル定数に基づく13.77±0.06億年と競合しませんが、ビッグバンの直後に形成されたに違いありません。」チームは指摘した。

金属含有量は通常、年齢の代用となるため、金属に乏しい星は宇宙の年齢を制限するために使用できます。重金属は通常、超新星爆発で形成され、周囲の星間物質を汚染します。その後その媒体から生まれた星は、以前の世代よりも金属が豊富になり、世代を重ねるごとに次第に豊かになります。実際、HD 140283は太陽の鉄含有量が1%未満であるため、かなりの年齢を示しています。

HD 140283は、以前は宇宙の年齢を制限するために使用されていましたが、(その時点での)その推定距離に関連する不確実性により、年齢の決定が多少不正確になりました。したがって、チームは、ハッブル宇宙望遠鏡(HST)を使用して、つまり三角法視差アプローチを介して、HD 140283の新しく改善された距離を取得することを決定しました。 HD 140283の距離の不確実性は、既存の推定値と比較して大幅に低減されたため、星のより正確な年齢推定値が得られました。

チームは、最新の進化の軌跡(基本的に、星の光度と温度の変化を時間の関数として追跡するコンピューターモデル)をHD 140283に適用し、14.46±0.8億年の年齢を導き出しました(上の図を参照)。しかし、関連する不確実性は、正確な距離で(非常に)金属に乏しい星のサンプルサイズを増やし、星の進化の軌跡を描写するために採用されたコンピューターモデルを改善する終わりのない仕事と連携してさらに軽減できます。そのサンプルから計算された平均は、宇宙の年齢のしっかりした下限を提供します。決定される年齢の信頼性は、同様にサンプルの金属含有量を正確に決定することを条件とします。ただし、Don VandenBerg(UVic)がSpace Magazineに「HD 140283に関する拡張された記事、および視差[距離]を改善した他の[類似の]ターゲット」と期待して親切に伝えたので、私たちは長い間待つ必要はないかもしれません。

最初に述べたように、球状星団とハッブル定数の分析は、宇宙の非常に異なる年齢をもたらしました。したがって、ボンドらの動機。宇宙の既存の年齢推定値と比較できる金属に乏しい星HD 140283の年齢を決定することを目的とした2013年の研究。ハッブル定数の決定は銀河までの(正確な)距離の確立に依存していたため、矛盾した年齢は部分的に宇宙距離スケールの不確実性に起因していました。ハッブル定数の歴史的な推定値は50〜100 km / s / Mpcの範囲であり、これは宇宙の年齢の広がりを100億年と定義しています。

前述のハッブル定数の推定のばらつきは確かに満足できるものではなく、天文学者は信頼できる結果が必要であることを認識していました。 HSTで想定される主要な目的の1つは、ハッブル定数に関連する不確実性を10%未満に低減することでした。これにより、宇宙の年齢の推定値が改善されました。 HSTデータに関連付けられているハッブル定数の現在の推定値は、より狭い範囲(64〜75 km / s / Mpc)に及ぶようであり、平均は約140億年の年齢を意味します。

球状星団の星の信頼できる年齢を決定することも同様に、信頼できる距離が利用できるかどうかに依存し、チームは「球状星団の年齢が宇宙の時代と互換性があるかどうかはまだ不明です[ハッブル定数から予測およびその他の手段]。」球状星団は宇宙の年齢に下限を設定し、それらの年齢はハッブル定数(&宇宙論的パラメーター)から推定されるものよりも小さくなければなりません。

要約すると、この研究は、宇宙の時代(約140億年)を制約するために使用できる太陽の近所をローミングしている古い星があることを再確認しています。比較すると、太陽は45億年前のものです。

チームの調査結果はAstrophysical Journal Lettersに掲載され、プレプリントはarXivで入手できます。この研究の共著者は、E。Nelan、D。VandenBerg、G。Schaefer、およびD. Harmerです。完全な情報を望んでいる興味のある読者は、次の関連作品を見つけるでしょう。 1998、VandenBerg 2000、Freedman&Madore(2010)、Tammann&Reindl 2012。

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