'HD 140283' นั้นมีอายุมากกว่าจักรวาลได้อย่างไร


42

นักวิทยาศาสตร์ได้รู้จักเกี่ยวกับดาวHD 140283ซึ่งเป็นชื่อเล่นอย่างไม่เป็นทางการของดาว Methuselah มานานกว่า 100 ปีเนื่องจากมันแล่นผ่านท้องฟ้าด้วยคลิปที่ค่อนข้างเร็ว ดาวฤกษ์เคลื่อนที่ประมาณ 800,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (1.3 ล้านกม. / ชม.) และเดินทางความกว้างของดวงจันทร์เต็มดวงในท้องฟ้าทุก ๆ 1,500 ปีหรือมากกว่านั้น ขนาดของมันชัดเจนคือ 7.223

วิจัยก่อนหน้านี้ได้คาดว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกที่เรียกว่า "Methuselah ดาว" ขึ้นอยู่กับ16000000000 ปี นั่นคือปัญหาเพราะนักวิจัยส่วนใหญ่ยอมรับว่าบิ๊กแบงที่สร้างจักรวาลที่เกิดขึ้นเกี่ยวกับ13800000000 ปีที่ผ่านมา

ประมาณการต่อมาแสดงให้เห็นว่าดาวอาจจะอายุเท่า14500000000 ปี (± 0800000000 ปี) ซึ่งยังคงมันแก่กว่าวัยคำนวณจักรวาลของเกี่ยวกับ13800000000 ปี นี่คือภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกที่ชัดเจน

ดาวจะมีอายุมากกว่าเอกภพได้อย่างไร?


1
เพื่อชี้แจงชัดเจนว่ามันไม่เก่าไปกว่าเอกภพ ค่อนข้างประมาณการของเราอย่างใดอย่างหนึ่งหรือทั้งสองอย่างปิดดังที่กล่าวไว้ในคำตอบด้านล่าง
Leliel

1
เป็นคำถามที่ดีมาก หากคุณดูรายการ "อายุจักรวาล" ในวิกิพีเดียมันยังกล่าวว่าดาวเหล่านั้น "เก่ากว่าจักรวาล" นั้นเป็นปัญหาที่เลวร้ายอย่างแท้จริงสำหรับแบบจำลองจักรวาลอายุ จำกัด หากการปรับแต่งเพิ่มเติมในยุคของดาวฤกษ์ / เอกภพเกิดขึ้นในอนาคตอาจเป็นไปได้ว่าปัญหานี้กำลังฟื้นคืนชีพอีกครั้งและโมเดลปัจจุบันไม่ถูกต้อง
Thorsten S.

1
ดูเหมือนว่าฉัน (แม้ว่าฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับวิธีการกำหนดอายุของดาวฤกษ์) แต่ถ้าดาวสูญเสียมวลบางทีโดยการโคจรรอบดาวแคระขาวดวงหนึ่งดาวนั้นน่าจะมีอายุมากกว่ามันและตรงกันข้ามถ้าดาวเกิดขึ้น มวลมันจะปรากฏน้อยกว่าที่เป็นจริง ดาวฤกษ์ที่โคจรรอบดาวแคระขาวสูญเสียมวลไปและดาวแคระขาวไปโนวาอาจอธิบายดาวที่มีอายุมากกว่าเอกภพได้ แต่แค่คาดเดา
userLTK

1
คำถามที่เกี่ยวข้อง: อายุของจักรวาลเมื่อเทียบกับเนื้อหาของมัน
joeytwiddle

คำตอบ:


39

ไม่ใช่ - ยุคปัจจุบันเป็นค่าประมาณ ความแตกต่างนั้นมาจากความพยายามของนักดาราศาสตร์ในการตรวจสอบด้านต่าง ๆ ของดาวอย่างครบถ้วนและถูกต้องโดยเฉพาะระยะทาง จากหน้านาซ่า :

การประมาณอายุฮับเบิลใหม่ลดช่วงความไม่แน่นอนของการวัดเพื่อให้อายุของดาวซ้อนกับอายุของเอกภพ - ตามที่กำหนดโดยอิสระโดยอัตราการขยายตัวของอวกาศการวิเคราะห์พื้นหลังไมโครเวฟจากบิ๊กแบงและการวัดการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี .

ในปัจจุบันถ้าคุณคำนึงถึงความไม่แน่นอนการประมาณอายุของดาวฤกษ์ในปัจจุบันคือ 14.5 +/- 0.8 พันล้านปีหรือระหว่าง 15.3 ถึง 13.7 พันล้านปี - ปลายหลังของการประมาณซ้อนทับกับแบบจำลองยุคปัจจุบันของจักรวาล - วิธีที่ถูกต้องมากขึ้นในการอธิบายอายุนี้คือHD 140283 มีอายุอย่างน้อย 13.7 พันล้านปีจากการประมาณนี้

อีกกระดาษหนึ่งที่ยึดตามดาวดวงนี้ในธรรมชาติ - " ดาวใกล้เคียงนั้นเกือบแก่เท่ากับจักรวาล " ทีมได้ลดอายุลงเหลือ 13.9 +/- 0.7 พันล้านปีโดยระบุว่า:

เมื่อคำนึงถึงข้อผิดพลาดจากการทดลองอายุไม่ขัดแย้งกับอายุของจักรวาล 13.77 พันล้านปี

ยิ่งรัดกุมที่ระบุว่า

อายุของดาวอย่างน้อย 13.2 พันล้านปี

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะมีการทำงานเพิ่มเติมเพื่อปรับแต่งอายุของดาวฤกษ์


1
คำถามติดตามที่น่าสนใจน่าจะเป็นวิธีที่ดาวก่อตัวเร็วขนาดนี้ เท่าที่ฉันรู้ว่าฝุ่นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวดาวฤกษ์ขนาดเล็กขึ้น และนั่นคงเป็นเรื่องยากที่จะพูดน้อยที่สุด
M.Herzkamp

1
ในกรณีนี้ฉันบอกว่ามันเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องทราบว่า "14.5 +/- 0.8" พันล้านปีและ "13.9 +/- 0.7 พันล้านปี" ที่ระบุไว้คือ (โดยปกติฉันพบว่ามันยากที่จะหาข้อมูลเฉพาะในสิ่งเหล่านี้ เอกสาร) ช่วงความเชื่อมั่น 95% คือขอบเขตระหว่างที่มีความเป็นไปได้ 95% ที่มูลค่าที่แท้จริงตั้งอยู่ ซึ่งหมายความว่ามีโอกาส 5% ที่อยู่ข้างนอกสิ่งเหล่านี้ ซึ่งมีขนาดเล็ก แต่ไม่สำคัญ (อาจจะไม่ใช่วิธีการทำงานในดาราศาสตร์หรือไม่แก้ไขให้ฉันถ้าฉันผิด!)
Hugh Nolan

1
@HughNolan ที่เกิดขึ้นกับฉันเช่นกัน - นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันให้ความสำคัญกับ 'ในการประมาณค่านี้' - แต่บทความพูดด้วยความมั่นใจอย่างมีนัยสำคัญ - ตามที่ David Hammen กล่าวว่าในคำตอบที่ยอดเยี่ยมของเขา - ความมั่นใจ 99.7%

1
อ่านั่นคือสิ่งที่คุณจะได้รับจากการแสดงความคิดเห็นในคำตอบเดียวก่อนที่จะอ่านทั้งหมด! ขอบคุณหมอ
Hugh Nolan

1
อายุสูงสุดของดาวฤกษ์คือเท่าไร อายุของจักรวาลคือ 13.799 ± 0.021 Gy ดาวดวงแรกก่อตัวขึ้นโดยประมาณt₀ + 0.2Gy ดังนั้นเราลงไปถึงประมาณ 13.58Gy HD140283 คือ 13.9 ± 0.7 Gy ใช่แล้วมันพอดี แต่ก็ยังมีการเหลื่อมกันค่อนข้างสำคัญระหว่างสองช่วงเวลานั้น แน่นอนว่ามันไม่เพียงพอที่จะยกเลิกสมมติฐานว่างเช่นนี้ในสาขาใดก็ได้ บทสรุปของผู้เขียนว่าอายุของดาวฤกษ์ "ไม่ขัดแย้งกับอายุของเอกภพ" จึงไม่เป็นไปตามลำดับ ไม่ว่าในกรณีใดดาวดวงนั้นอาจเป็นดาวฤกษ์รุ่นแรกได้ น่าสนใจอย่างยิ่งนั่นแน่นอน!
Rody Oldenhuis

15

การประเมินในภายหลังแสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์อาจมีอายุเท่ากับ 14.5 พันล้านปี (± 0.8 พันล้านปี) ซึ่งยังคงมีอายุมากกว่าอายุที่คำนวณได้ของจักรวาลประมาณ 13.8 พันล้านปีซึ่งเป็นภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกที่ชัดเจน

ไม่มีภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก นั่นคือ 0.8 พันล้านปีที่สำคัญ ลบ 0.8 พันล้านปีจากตัวเลข 14.5 พันล้านปี ( แก้ไขในภายหลังเป็น 14.27 พันล้านปี ) และคุณจะได้ 13.7 พันล้านปีซึ่งน้อยกว่าอายุของจักรวาล นอกจากนี้โปรดทราบว่าความไม่แน่นอน 0.8 พันล้านปีเป็นข้อผิดพลาดมาตรฐานหรือประมาณหนึ่งส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน อายุที่ปรับปรุงใหม่ของ 14.27 พันล้านปีทำให้ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกนั้นไม่มีอยู่จริง นั่นเก่ากว่าอายุประมาณของจักรวาล 0.4 ถึง 0.5 ล้านปีและนี่ก็ไม่สำคัญแม้แต่ในระดับซิกม่าเดียว

นักฟิสิกส์ของอนุภาคมักใช้ระดับซิกม่าห้าระดับเพื่อแยกความแตกต่างระหว่าง "เกือบจะแน่นอน" และ "อาจจะ" (และนักฟิสิกส์อนุภาคก็ไม่เต็มใจที่จะเผยแพร่ "maybes") นักดาราศาสตร์ใช้ระดับซิกม่าสามระดับ แม้แต่นักสังคมศาสตร์ก็ยังรู้สึกว่ามีความเบี่ยงเบนน้อยกว่าหนึ่งซิกม่าที่มีนัยสำคัญ


คุณบอกว่า "นักดาราศาสตร์มักใช้ระดับซิกม่าสามระดับ" แต่ก็บอกด้วยว่า "ความไม่แน่นอน 0.8 พันล้านปีคือ ... ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานเดียวประมาณหนึ่ง" เลข 0.8 Gyr นั้นมาจากบทความนี้ดังนั้น ... นั่นคือส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานหนึ่งอันหรือสามอัน?
dcsohl

3
โดยปกติแล้วนักดาราศาสตร์อ้างถึงข้อผิดพลาดซิกม่า 1 ครั้งดังนั้นเดวิดจึงบอกว่าการเบี่ยงเบนซิกม่า 2 หรือ 3 ไม่ใช่เรื่องแปลก นอกจากนี้นักดาราศาสตร์มักจะพลาดข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบเพราะพวกเขามักไม่รู้ว่ามันใหญ่แค่ไหน ทุกคนเป็นดาราที่มีอายุออกเพราะเราได้ทิ้งบางสิ่งบางอย่างในทฤษฎีของดาว? ตัวอย่างเช่นผลของการหมุนสูงหรือสนามแม่เหล็กภายในที่แข็งแกร่ง ฯลฯ เช่นเดียวกับอายุของจักรวาล
eshaya
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.