Сколько годков Галактике
Фото с сайта www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2004/pr-20-04.html
Международный коллектив астрономов получил важную информацию о возрасте Млечного пути - галактики, к которой относится Солнечная система. Это сообщение появилось на интернет-сайте Европейского космического агентства.
Измерение времени жизни нашей галактики издавна считалось одной из ключевых проблем звездной астрономии и космологии. Эту задачу было бы куда легче решить, если бы сохранились звезды, которые в очень далеком прошлом первыми возникли из облака космической материи, давшего начало Млечному пути. Однако все эти светила были очень массивными и яркими, в силу чего быстро, всего за несколько миллионов лет, сожгли свое ядерное топливо и превратились во взрывающиеся сверхновые звезды. Выброшенные в результате этих взрывов атомы вошли в состав звезд следующего поколения, часть которых сохранилась и до наших дней.
Некоторые из этих звезд входят в состав компактных ассоциаций - шаровых скоплений (их также называют глобулярными кластерами). Такие скопления состоят из десятков и даже сотен тысяч звезд и имеют ярко выраженную сферическую форму с быстрым ростом числа звезд от периферии к центру. Глобулярные кластеры образуют исполинское облако вокруг ядра нашей Галактики (такие же облака имеются и в других галактиках). Эти кластеры очень стабильны и могут существовать миллиарды лет без существенного изменения формы и размеров.
Каждое такое скопление сформировалось за относительно короткое (конечно, по космическим масштабам) время из одного и того же газового облака высокой плотности, состоящего преимущественно из водорода. Поэтому определение возраста самых старых звезд глобулярного кластера дает возможность достаточно надежно оценить продолжительность его существования. Подобные измерения показали, что шаровые скопления Галактики (именно так, с прописной буквы, часто обозначают Млечный путь) возникли не менее 13 миллиардов лет назад. Отсюда следует, что и сама Галактика никак не моложе, точнее - на сколько-то старше. На сколько именно - вот это и постарались выяснить Лука Паскуини (Luca Pasquini) с коллегами, работавшие на восьмиметровом телескопе Кьюен, расположенном на чилийской горе Сьерро-Параналь.
Исследовательский проект этих ученых внешне отнюдь не поражает сложностью. На заре мироздания существовали лишь три самых легких элемента таблицы Менделеева - водород, гелий и литий. Элементы с большим атомным весом либо рождались в ядерных топках звезд, либо возникали в процессе звездных катаклизмов. Именно таким путем, при взрывах первых сверхновых, появились на свет ядра стабильного изотопа бериллия, бериллия-9. Поскольку эти звезды сгорали и взрывались не одновременно, плотность бериллиевых ядер в космическом пространстве постепенно нарастала. Более того, эти ядра продолжали рождаться и после завершения взрывов - в результате столкновений между быстро движущимися частицами космического газа. Теоретические расчеты показывают, что в это время производство бериллия шло примерно с одинаковой скоростью во всем пространстве Галактики.
Когда стали рождаться звезды второй генерации, сырьем для них служили газовые облака, в состав которых уже входил и бериллий. Чем больше прошло времени между началом самоликвидации первого поколения звезд и рождением светил следующей генерации, тем выше должна быть концентрация этого элемента в их атмосферах. Это означает, что измерение уровня бериллия-9 в верхних слоях древнейших звезд глобулярных кластеров дает возможность подсчитать временную дистанцию между исчезновением нестабильных звезд первого поколения и началом появления на свет их более устойчивых потомков.
Однако осуществить такую исследовательскую программу на практике куда как не просто. Первая сложность состоит в том, что при температурах в несколько миллионов градусов бериллий-9 начинает сгорать в ядерных реакциях. Казалось бы, об этом можно не беспокоиться, поскольку звездные атмосферы гораздо холоднее. Дело, однако, в том, что на поверхность массивных звезд-гигантов выносится вещество из внутренних слоев, температура которого вполне достаточна для поджога бериллия. Поэтому надо измерять содержание этого элемента лишь в атмосферах не слишком массивных и, следовательно, не особенно горячих звезд, которые с самого рождения пребывали в спокойном состоянии (эти звезды расположены вблизи точки поворота главной звездной последовательности). Поскольку шаровые скопления тяготеют к ядру Галактики, а наше Солнце находится на галактической периферии, для исследования этих звезд требуются очень мощные телескопы. Наличие бериллия можно определять лишь по двум слабым спектральным линиям, которые очень трудно отделить от спектральных подписей других элементов. К тому же обе эти линии лежат в том участке ультрафиолетового спектра, который сильно поглощается земной атмосферой. Так что мало иметь доступ к большому телескопу, его еще надо оборудовать чрезвычайно чувствительным спектрометром. В общем, не приходится удивляться, что до недавнего времени такие измерения были не под силу ученым.
Теперь эти трудности преодолены - в очень большой степени благодаря великолепному спектрографическому оснащению телескопа Кьюен. В качестве объекта изучения было выбрано шаровое скопление NGC 6397, удаленное от нас на 7200 световых лет (в нашей Галактике лишь одно скопление этого типа расположено еще ближе к Солнцу, все прочие - гораздо дальше). NGC 6397 содержит 400 тысяч звезд, однако члены группы Паскуини проанализировали спектры лишь двух, А0228 и А2111. Сложность стоящей перед ними задачи видна уже из того, что, как показал анализ спектрограмм, в атмосферах этих звезд один атом бериллия приходится на два с четвертью триллиона атомов водорода. Собранные данные показывают, что между началом исчезновения звезд первого поколения и рождением кластера NGC 6397 прошло от двухсот до трехсот миллионов лет. Возраст самого скопления был уже известен - он составляет 13,4 миллиарда лет (плюс/минус 800 миллионов). Это означает, что Млечный путь существует уже 13,6 миллиарда лет (плюс-минус те же 800 миллионов). Такая оценка хорошо согласуется с предполагаемым возрастом Вселенной, который, как принято считать в настоящее время, равен 13,7 миллиарда лет.
Источник: ESA
Обсудить
Статьи по теме
Сколько годков Галактике
Получена важная информация о возрасте Млечного пути. Новая оценка основана на измерении уровня бериллия-9 в древнейших звездах шаровых скоплений - спутников нашей Галактики. Таким образом выяснилось, что она существует уже около 13,6 миллиарда лет (плюс-минус 800 миллионов).
Планеты в процессе рождения
Впервые получены фотографии околозвездного газопылевого диска у красного карлика, на которых видны структуры, могущие оказаться недавно возникшими планетами. Этот красный карлик, масса которого вдвое меньше солнечной, по космическим меркам чрезвычайно молод - ему только 12 миллионов лет. В феврале нынешнего года группа американских астрономов обнаружила, что эта звезда окружена дисковидным облаком, состоящим из пыли и газа.
"Спитцер" разглядел таинственное кольцо внутри туманности
Снимки в инфракрасном диапазоне, полученные с помощью нового космического телескопа "Спитцер", направленного в сторону планетарной туманности NGC 246, продемонстрировали то, чего не удавалось разглядеть никогда прежде: комковатое кольцо из вещества, выброшенного погибающей звездой. Состав этого чудовищного "пончика" и история его формирования пока представляют собой тайну, однако ученые надеются вскоре ее разгадать.
Обнаружен новый тип космических взрывов
Российские и американские астрономы идентифицировали новый класс космических взрывов. Эти взрывы обладают большей мощью, чем взрывы сверхновых звезд, однако значительно уступают большинству "обычных" гамма-всплесков, являясь таким образом промежуточным звеном в иерархии звездных катаклизмов. Возможно, существует самая тесная связь между такими экстремальными событиями и более "привычными" вспышками сверхновых.
"Хаббл" исследует межзвездные пузыри
На этой необычной фотографии представлено редкое зрелище - своеобразный астрономический эквивалент так называемой жеоды - то есть полость в газовом облаке, "вырезанная" звездным ветром и интенсивной ультрафиолетовой радиацией молодой горячей звезды. Объект N44F расположен приблизительно в 160 тысячах световых лет от Земли в соседней карликовой галактике Большое Магелланово облако.
Обитаемые планеты могут быть большой редкостью
Некоторые ученые считают, что если мы и не одиноки во Вселенной, то уж во всяком случае наш шанс установить контакт с каким-нибудь другим обитаемым миром исчезающе мал. Появилась работа, в которой утверждается, что инозведные планеты формируются в результате принципиально иных процессов, не таких, которые произвели на свет нашу Солнечную систему, и в таком случае там не может быть планет земного типа и жизни.
Впервые удалось отыскать место рождения бродячего микроквазара
Впервые удалось проследить путь по Галактике и найти место рождения так называемого микроквазара - пары объектов, обращающихся вокруг общего центра масс, один из которых является компактным остатком взрыва сверхновой - нейтронной звездой или черной дырой. Ученые пришли к выводу, что бинарная система LSI +61 303 сформировалась когда-то в звездном скоплении IC 1805 и была вышвырнута из него примерно 1,7 миллиона лет назад.
Радиоастрономы нашли самый молодой звездный труп
Канадские исследователи считают, что им удалось идентифицировать недавно сформировавшуюся черную дыру или нейтронную звезду. По всей видимости, это открытие служит подтверждением теории, согласно которой подобные экзотические квазизвездные объекты рождаются в результате взрывов гигантских звезд.
"Хаббл" показывает неприличные картинки и интимные моменты из жизни звезд и планет
Тройка исполинских взаимно пересекающихся темных шлейфов из межзвездной пыли превратила так называемую Трехраздельную туманность в одно из самых узнаваемых и поражающих воображение звездных образований на ночном небе. Полосы пыли, вырисовывающиеся на фоне пылающего газа, эффектно подсвечиваются лучами юных звезд, едва вышедших из своей звездной колыбели.
Взрывающаяся галактика загрязняет Вселенную
Галактика, обозначаемая как M82, когда-то опасно сблизилась со своим соседом, и их "страстные объятия" вылились в серию взрывов и активизацию процессов формирования новых звезд, при этом факелы из раскаленного газа были выброшены на десятки тысяч световых лет в окружающее межгалактическое пространство. Теперь группа британских и американских астрономов сумела рассмотреть эти газовые облака - они выглядят как мощный поток пены, исторгнутый из какого-нибудь пожарного брандспойта.
Смерть запрещенного барабанщика: впервые следы гамма-всплеска найдены в нашей Галактике
Комбинация данных, полученных от "Чандры", с наблюдениями в инфракрасном диапазоне, проведенными в обсерватории Паломар, позволила обнаружить остатки одного из самых катастрофических взрывов, случившихся в пределах нашего Млечного пути. Следы подобного явления в нашей Галактике удалось идентифицировать впервые, а сама вспышка произошла несколько тысяч лет назад.
Найдена самая массивная двойная звездная система
Приблизительно в 20 тысячах световых лет от Земли найдены две сверхмассивные звезды, которые схватились друг с другом в длительном спарринге, подобно двум тяжеловесным борцам сумо. Они обращаются вокруг общего центра масс с периодом в 3,7 дня, почти касаясь друг друга, поэтому ни о каком спокойствии в этом районе Вселенной и речи быть не может - постоянно высвобождаемая при их взаимодействии энергия дает начало горячим и мощным звездным ветрам.
Суперзвезде из безумного кластера закон не писан
Астрономы из Университета Флориды, вероятно, обнаружили самую яркую из всех известных на сегодняшний момент звезд, которая горит в семь раз ярче, чем предыдущий "рекордсмен" такого рода. Однако этот "плазменный бегемот" славен не столько своим рекордом, сколько тем, что попросту нарушает современные физические законы.
Микроквазар ворвался в нашу Галактику из соседнего шарового скопления
Астрономы проследили путь нейтронной звезды и ее спутника, звезды-компаньона, вещество которой нейтронная звезда активно поглощает (Скорпион X-1). В настоящее время эта парочка мчится через нашу Галактику, но ученые считают, что она присоединилась к Млечному пути около 30 миллионов лет назад, а до этого была выброшена из удаленного звездного кластера.
Разрешена одна из загадок космических лучей
Казалось бы, в одной-единственной цифре не может быть ничего выдающегося, однако это позволило не только разрешить споры о месте рождения пульсара и определить размер его нейтронной звезды (а стало быть, уточнить физическую модель этого объекта), но и, возможно, открыть одну из важнейших тайн космических лучей.
Солнечные шипы оказались тайной звездной песней
Анализ видеороликов, на которых с высоким разрешением запечатлена солнечная поверхность, позволил раскрыть 127-летнюю тайну происхождения хромосферных спикул - струй вещества характерной "шипастой" остроугольной формы, постоянно извергаемых нашим светилом со скоростью 20-30 километров в секунду.
Обнаружен пепел первых звезд
Недавние наблюдения с использованием космического телескопа "Хаббл" доказывают, что первые звезды сформировались спустя всего лишь 200 млн лет после Большого взрыва. Таким образом, промежуток времени от начала Вселенной до первых звезд оказался гораздо короче, чем давали прежние теории, но находится в полном согласии с данными, полученными от зонда WMAP. Наличие железа и, косвенно, всех других более легких элементов, показывает, что основные компоненты для планет и возможной жизни на них присутствовали очень рано в истории Вселенной. Это намного раньше, чем возникла Земля.
В центре Млечного пути - необъяснимый жар
Космическая рентгеновская обсерватория NASA "Чандра" обнаружила обширную область в центре Млечного пути, заполненную чрезвычайно горячим газом. Интенсивность и спектр высокоэнергетического рентгеновского излучения, порождаемого этим газом, пока представляют собой настоящую научную загадку. Нет ни одного известного класса космических объектов, с помощью которых можно было бы все это объяснить.
Впервые удалось измерить массу отдельной звезды
Астрономы впервые сумели измерить непосредственным образом массу отдельной звезды. До сих пор такое удавалось проделать только в случае нашего собственного Солнца или для бинарных звездных систем. Теперь измерения были проведены для красного карлика, расположенного приблизительно в 1800 световых лет от Земли.
Коричневые карлики получили статус звезд
Коричневые карлики по всей видимости рождаются тем же самым способом, что и обычные звезды. Такой вывод сделали астрономы, изучающие эти таинственные объекты. Это открытие может положить конец спорам о том, можно ли считать коричневые карлики звездами, либо они достойны статуса всего-навсего остатка мощного выброса из плотного газопылевого облака.
Впервые получена фотография инозвездной планеты
Основываясь на предварительном анализе новых данных от космического телескопа "Хаббл", американские астрономы заявили о том, что, возможно, им впервые удалось получить изображение гигантской планеты вне Солнечной системы. При этом был задействован новый метод выделения тусклых объектов в свете относительно яркой звезды.
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
Ближайшая к Солнцу звезда оказалась экзотом
Для звезд с малой массой, подобных Проксиме Центавра, становятся чрезвычайно важными квантовые эффекты, а их звездное вещество "вырождается". Масса и диаметр Проксимы Центавра составляют около 1/7 массы и диаметра Солнца. Эта звезда в 150 раз массивнее Юпитера, но только в 1,5 раза крупнее его. Положение на границе между звездами, коричневыми карликами и планетами делает нашего соседа объектом, очень интересным для астрофизиков.
Мерцающие квазары и кокон вокруг Солнечной системы
Эффект мерцания квазаров происходит благодаря тонкому слою межзвездного материала, расположенному в 70 световых годах от Земли. В этот своеобразный пузырь или кокон помещена не только вся Солнечная система, но и несколько ближайших звезд. Возможно, это давний остаток некой вспыхнувшей в этом районе сверхновой. Этот гигантский космический "пузырь" поляризует радиоволны, идущие от квазара к Земле.
Обнаружена первая реликтовая звезда - едва ли не ровесница Вселенной
Международная группа исследователей обнаружила в нашей Галактике реликтовую звезду, сохранившуюся с самых ранних времен существования нашей Вселенной. Доказательством ее древности служит рекордно низкое содержание металлов в ее атмосфере.
Найден самый горячий белый карлик с только что погасшей "ядерной печью"
Международная группа астрономов, занимавшаяся изучением останков звезд, когда-то представлявших собой подобие нашего собственного Солнца, нашла весьма примечательный квазизвездный объект, обозначаемый как H1504+65. Это самый горячий из всех известных нам белых карликов, в котором только-только погас его "ядерный реактор", на протяжении многих миллиардов лет исправно снабжавший энергией звезду и окружающее ее пространство.
Седна пострадала от бродячей звезды
Седна - самый отдаленный планетоид из всех, когда-либо найденных в Солнечной системе, - был, вероятно, закинут на столь экзотичную орбиту в результате межзвездного катаклизма. Скорее всего, какая-то бродячая звезда прошла рядом с Солнцем свыше 4 миллиардов лет назад и стала виновником ряда потрясений, изменивших нашу планетную систему. Впрочем, появляются и более диковинные сценарии...
Планеты Веги - как бульдоги под ковром
Астрономы из эдинбургской Королевской обсерватории доказали, что Вега, одна из самых ярких и известных звезд на нашем небе, имеет планетную систему. При этом утверждается, что система Веги очень похожа на нашу собственную Солнечную систему - во всяком случае больше, чем какая-либо другая из всех, обнаруженных до сих пор. Правда наши "родные" планеты старше на несколько миллиардов лет...
Новости по теме
