Международная команда астрономов провела исследование шаровых скоплений, чтобы определить возраст Вселенной. Их результаты показывают, что Вселенной около 13,35 млрд лет. Согласно современным космологическим моделям возраст Вселенной составляет 13,8 ± 0,021 млрд лет. Различные наблюдения ученых предполагают, что возраст может варьироваться от 12,7 ± 0,7 млрд лет до 15,5 ± 3,2 млрд лет.
Работа также может помочь астрономам узнать больше о расширении космоса.
Общепринятая теория состоит в том, что когда первые звезды образовались в нашей Вселенной, они быстро соединились и образовали шаровые скопления. Затем скопления слились с другими, чтобы образовать первые галактики, которые с тех пор росли благодаря слияниям и развивались.
По этой причине астрономы давно подозревали, что самые старые звезды во Вселенной можно найти в шаровых скоплениях. Поэтому изучение звезд в этих скоплениях является средством определения возраста Вселенной, что до сих пор является предметом догадок.
Новое исследование провели ученые из Испании, США и Франции. Шаровые скопления представляют особый интерес для астрономов, учитывая необычную природу явления. Сферические скопления звезд находятся в гало галактики, вращающихся за пределами ядра галактики. Они значительно плотнее, чем рассеянные скопления (которые находятся на диске галактики). Большинство шаровых скоплений также сходны по возрасту и содержат более старые звезды, вступившие в фазу красного гиганта.
Международная группа исследовала 68 галактических шаровых скоплений, которые были обнаружены усовершенствованной камерой для съемки космического телескопа Хаббла. В частности, исследователи изучили распределение звезд в скоплениях на основе их величины, которая была получена с помощью модифицированной версии изохрон для моделирования данных. Изохроны представляют собой набор звездных моделей, рассчитанных в одном возрасте для разных масс тел.
Программное обеспечение использует синтетическую фотометрию на основе звёздных моделей, а затем интерполирует величину объектов в зависимости от того, где звезды одинаковой массы находятся на эволюционном пути в одном и том же возрасте.
В итоге ученые получили среднюю оценку возраста самых старых глобальных скоплений в 13,13 млрд лет. После учета времени, которое потребуется для формирования шаровых скоплений, исследователи сделали вывод, что возрастная оценка Вселенной составляет 13,35 млрд лет.
Исследования шаровых скоплений в Млечном Пути показали, что некоторые из самых старых звезд в галактике существуют именно там. Хотя происхождение шаровых скоплений и их роль в эволюции галактик до сих пор остаются загадкой, астрономы считают, что изучение более древних звезд даст ценную информацию по всем вопросам.
«Шаровые скопления являются одними из первых звездных структур, сформировавшихся во Вселенной, и поэтому могут быть использованы в качестве оценки эпохи образования галактик и звезд для определения возраста Вселенной. С астрофизической точки зрения скопления предоставляют обширную информацию о формировании и эволюции галактик и звезд». — пишут ученые.
Текст исследования доступен на arxiv.org. Работа была передана на рассмотрение в журнал Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.