На зірках теж іноді трапляються сейсмічні події, на зразок добре знайомих нам землетрусів. Бачити їх результати у всій красі ми не можемо – далеко. Але ми можемо оцінити картину по коливаннях яскравості зірки. А інформація про поширення пружних хвиль в зірці може дати нам розуміння її складу і віку. Це також може допомогти оцінити вік галактики.
Життя з’явилася на Землі через 4,5 мільярда років після її формування. Ще раніше з’явилося Сонце, але на той час Чумацький Шлях вже існував. Час в якому ми живемо, і момент формування Чумацького Шляху відокремлюють мільярди років, але як вчені визначають, скільки років нашій галактиці?
Телескоп «Кеплер»
Відповідь на це питання допоміг дати космічний телескоп «Кеплер» під час другої частини його місії. Телескоп, як відомо, спочатку призначався для пошуку екзопланет транзитним методом – по зміні видимої яскравості зірки в момент проходження планети між нею і нами. Його оптика була настільки чутливою, що могла б помітити блоху, що повзе по запаленій автомобільній фарі. Як не дивно, саме цей апарат допоміг визначити вік галактики Чумацький Шлях.
Транзитний метод визначення наявності екзопланети телескопом «Кеплер» будується на кривих блиску. Якщо зміна блиску світила виявлялося періодичним це, з високою ймовірністю, вказувало на наявність планети. Знахідку вартувало якось підтвердити, але це вже інший сюжет. А ось якщо коливання яскравості було разовим або, у всякому разі, неперіодичним, то його причиною ймовірно були якісь події, що відбувалися на самій зірці. Це була коротка розповідь про технічні можливості, а тепер перейдемо до найбільшої проблеми визначення віку Чумацького Шляху.
- У Чумацькому Шляху знайшли три захоплені зірки віком понад 12 мільярдів років
- Зірки, світло яких краще для життя, ніж світло Сонця
- Маск воює з NASA за Юпітер
Як вчені зрозуміли, скільки років нашій галактиці
Чумацький Шлях, як і багато спіральних галактик, складається з двох частин – товстого (зовнішнього) і тонкого (внутрішнього) дисків. У товстому диску знаходяться близько 20% зірок. Вважається, що його вік трохи, за астрономічними мірками, більше, ніж тонкого. Але наскільки велике це «трохи»? Наявні припущення з цього приводу суперечливі, причому різниця в числах досягає мільярдів років. Але якщо вік дисків різниться, як тоді порахувати, скільки років галактиці Чумацький Шлях?
Щоб з’ясувати, наскільки товстий диск старше тонкого, і врешті-решт визначити вік галактики, учені використовували метод, відомий як астросейсмологія, – спосіб визначення внутрішньої структури зірок шляхом вимірювання їх коливань в результаті сейсмічних подій.
«Землетруси генерують звукові хвилі усередині зірок, які змушують їх вібрувати, – пояснює співавтор роботи Денніс Стелло (Dennis Stello) з Університету Нового Південного Уельсу. – Отримані коливання і їх частоти розповідають нам про властивості зірок, в тому числі про їх вік. Це схоже на визначення скрипки Страдіварі по її звучанням ».
«Звуки» зірок звичайно не можна почути, але їх можна побачити, гарненько пошукавши в даних, зібраних «Кеплером» за роки роботи. Треба розуміти при цьому, що зірка – відносно просте утворення, тому навіть невелика за обсягом інформація про поширення пружних хвиль в ній дозволяє судити про її хімічний склад, а той – про вік зірки.
Скільки років нашій галактиці?
В цьому випадку предметом вивчення було співвідношення заліза і водню, що дозволяє досить точно оцінити вік світила. Грунтуючись на ньому астрономи зробили висновок, що середній вік зірок товстого диска становить приблизно 10 мільярдів років. Це означає, що перед нами і справді старі зірки. А ми, відповідно, живемо в старій галактиці. Відповідь на це питання вчені все ж знайшли, але те, скільки років чорній дірі в Чумацькому Шляху, все ще невідомо.
Ознайомитися з деталями можна в статті, опублікованій в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Натхнення: www.popmech.ru