Setelah membaca judulnya, Anda mungkin mengira ada yang tidak beres di sini. Tapi apa - bintang, alam semesta, atau yang lainnya? Jika Anda tahu cara kerja bintang, Anda dapat mengambilnya, mempelajari sifat fisiknya, dan mencari tahu kapan ia seharusnya muncul. Bintang mengalami banyak perubahan seiring bertambahnya usia: radius, luminositas, dan suhu berubah saat bahan bakar terbakar. Tetapi umur sebuah bintang, secara umum, hanya bergantung pada dua sifat yang dengannya ia dilahirkan: massa dan logam, yaitu jumlah unsur yang ada di dalamnya yang lebih berat daripada hidrogen dan helium.
Bintang tertua yang kita temukan di alam semesta hampir tidak tersentuh, dan hampir 100% hidrogen dan helium tersisa dari Big Bang. Mereka mungkin berusia 13 miliar tahun, dan yang tertua berusia 14,5 miliar tahun.
Dan itu masalah besar, karena alam semesta itu sendiri baru berusia 13,8 miliar tahun, kata Ethan Siegel dari Medium.com.
Inti dari gugus bola Omega Centauri adalah salah satu daerah yang paling padat dengan bintang-bintang tua. Mungkin ada bintang di sini dan berusia 12 miliar tahun, dan yang tertua - lebih dari 14 miliar tahun, dan ini menjadi masalah, karena mereka lebih tua dari Semesta itu sendiri.
Tidak mungkin ada bintang yang lebih tua dari Semesta itu sendiri; kalau tidak, itu akan ada jauh sebelum Big Bang. Tetapi Big Bang menjadi sumber munculnya alam semesta yang kita ketahui, dari mana semua materi, energi, neutrino, foton, antimateri, materi gelap, dan bahkan energi gelap keluar. Segala sesuatu di alam semesta kita yang dapat diamati dimulai dengan peristiwa ini, dan semua yang kita hadapi hari ini dapat ditelusuri kembali ke momen ini. Oleh karena itu, penjelasan paling sederhana bahwa bintang bisa muncul sebelum alam semesta itu sendiri harus dikesampingkan.
Mungkin saja kita salah menyimpulkan usia alam semesta. Kami mengekstraknya dari pengukuran tepat alam semesta dalam skala besar. Dengan menjelajahi berbagai fitur termasuk:
Video promosi:
- cacat kepadatan dan suhu di latar belakang gelombang mikro kosmik, sisa cahaya dari Big Bang;
- pengelompokan bintang dan galaksi sekarang dan miliaran tahun cahaya jauhnya;
- kecepatan perluasan Hubble dari jalinan Alam Semesta;
- sejarah pembentukan bintang dan evolusi galaksi;
serta banyak sumber lainnya, kami mendapatkan gambaran yang sangat konsisten tentang alam semesta. Ini terdiri dari 68% energi gelap, 27% materi gelap, 4,9% materi biasa, 0,1% neutrino, 0,01% radiasi dan berusia sekitar 13,8 miliar tahun. Ketidakpastian usia Alam Semesta berkisar sekitar 100 juta tahun, jadi meskipun alam semesta bisa saja seratus juta tahun lebih muda atau lebih tua, kecil kemungkinannya mencapai 14,5 miliar tahun.
Misi Gaia ESA mengukur posisi dan properti ratusan juta bintang di dekat pusat galaksi dan menemukan bintang tertua yang diketahui umat manusia.
Hanya ada satu kemungkinan yang tersisa: tampaknya, kami salah memperkirakan usia bintang. Kami telah mempelajari ratusan juta bintang secara mendetail di berbagai tahap kehidupan mereka. Kita tahu bagaimana bintang terbentuk dan dalam kondisi apa; tahu kapan dan bagaimana mereka menyalakan fusi nuklir; kita tahu berapa lama berbagai tahap sintesis bertahan dan seberapa efektif mereka; kita tahu berapa lama mereka hidup dan bagaimana mereka mati, tipe berbeda dengan massa berbeda. Singkatnya, astronomi adalah ilmu yang serius, terutama dalam hal bintang. Secara umum, bintang tertua memiliki massa yang relatif rendah (kurang masif dari Matahari kita), mengandung sedikit logam (unsur selain hidrogen dan helium), dan mungkin lebih tua dari galaksi itu sendiri.
Bintang yang sangat tua dapat ditemukan dalam gugus bola.
Banyak dari mereka ditemukan dalam gugus bola yang, pasti, mengandung bintang-bintang yang berumur 12 miliar atau, dalam kasus yang jarang terjadi, bahkan berusia 13 miliar tahun. Satu generasi yang lalu, orang-orang berpendapat bahwa gugus-gugus ini berusia 14-16 miliar tahun, yang menciptakan ketegangan dalam model kosmologis yang sudah mapan, tetapi secara bertahap peningkatan pemahaman tentang evolusi bintang membawa angka-angka ini sejalan dengan norma. Kami telah mengembangkan metode yang lebih maju untuk meningkatkan kemampuan observasi kami: dengan mengukur tidak hanya kandungan karbon, oksigen, atau besi dari bintang-bintang ini, tetapi juga menggunakan peluruhan radioaktif uranium dan thorium. Kami dapat langsung menentukan usia masing-masing bintang.
SDSS J102915 + 172927 adalah bintang purba 4140 tahun cahaya dari kita, yang hanya mengandung 1 / 20.000 unsur berat dibandingkan dengan Matahari kita, dan seharusnya berumur 13 miliar tahun. Ini adalah salah satu bintang tertua di alam semesta.
Pada tahun 2007, kami dapat mengukur bintang HE 1523-0901, yang menyusun 80% massa Matahari, hanya mengandung 0,1% besi surya dan diyakini berusia 13,2 miliar tahun dalam hal kelimpahan unsur radioaktifnya. Pada 2015, sembilan bintang diidentifikasi di dekat pusat Bima Sakti, yang terbentuk 13,5 miliar tahun lalu: hanya 300 juta tahun setelah Big Bang. "Bintang-bintang ini terbentuk sebelum Bima Sakti dan galaksi terbentuk di sekitarnya," kata Louis Howes, salah satu penemu peninggalan kuno ini. Faktanya, salah satu dari sembilan bintang ini memiliki kurang dari 0,001% besi surya; Ini adalah jenis bintang yang akan dicari oleh James Webb Space Telescope saat mulai beroperasi pada Oktober 2018.
Ini adalah gambar digital dari bintang tertua di galaksi kita. Bintang tua HD 140283 ini berjarak 190 tahun cahaya. Teleskop Luar Angkasa Hubble telah menetapkan usianya pada 14,5 miliar, plus atau minus 800 juta tahun.
Bintang yang paling mencolok dari semuanya adalah HD 140283, yang secara informal dijuluki Bintang Metusalah. Jaraknya hanya 190 tahun cahaya dari kami, dan kami dapat mengukur kecerahan, suhu permukaan, dan komposisinya; Kita juga bisa melihat bahwa ia baru mulai berkembang di fase subgiant menjadi raksasa merah nantinya. Potongan informasi ini memungkinkan kita untuk menyimpulkan usia bintang yang ditentukan dengan baik, dan hasilnya setidaknya mengkhawatirkan: 14,46 miliar tahun. Beberapa sifat bintang, seperti kandungan besi 0,4% matahari, mengatakan bahwa bintang itu tua, tetapi bukan yang tertua. Dan meskipun ada kemungkinan kesalahan 800 juta tahun, Metusalah masih menciptakan konflik tertentu antara usia maksimum bintang dan usia alam semesta.
Bima Sakti tidak berubah selama milyaran tahun. Tapi seiring bertambahnya usia bintang, yang paling masif punah, dan yang paling kecil mulai berubah menjadi subgiants.
Jelas hari ini bahwa sesuatu dapat terjadi pada bintang ini di masa lalu yang belum kita ketahui sekarang. Mungkin dia terlahir lebih masif dan entah bagaimana kehilangan lapisan luarnya. Mungkin bintang tersebut kemudian menyerap beberapa materi, yang mengubah kelimpahan unsur beratnya, sehingga membingungkan pengamatan kami. Mungkin kita kurang memahami fase subgiant dalam evolusi bintang dari bintang-bintang kuno dengan tingkat logam yang rendah. Secara bertahap, kami akan menyimpulkan bentuk yang benar atau menghitung usia bintang tertua.
Tetapi jika kita benar, kita menghadapi masalah yang serius. Di alam semesta kita, tidak ada bintang yang lebih tua dari alam semesta itu sendiri. Entah ada yang salah dengan perkiraan usia bintang-bintang ini, atau ada yang salah dengan perkiraan usia alam semesta. Atau hal lain yang belum kita mengerti sama sekali. Ini adalah peluang bagus untuk menggerakkan sains ke arah yang baru.
Ilya Khel
