Vilma, Ünige, Csaba2020. december 05., szombat
Föld

Hány éves a Tejútrendszer?

2004.08.18.Admin
National Geographic Magyarország

Az Európai Déli Obszervatórium Chilében található Very Large távcsőve segítségével egy nemzetközi kutatócsoportnak sikerült a Tejútrendszer korát meghatároznia. E szerint, galaxisunk nem sokkal az univerzum születése után kezdett kialakulni.

A kutatók kettő, az NGC 6397 gömbhalmazban található csillag berillium-tartalmának vizsgálatával határozták meg galaxisunk korát. A számítások szerint az NGC 6397 legidősebb csillagjai 13, 4 +/ – 0, 8 milliárd évesek, amely alapján úgy vélik, a Tejútrendszer 13, 6 +/ – 0, 8 milliárd éves lehet. Az eddigi legpontosabb becslés az univerzum korára, amelyet a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás alapján végeztek, 13, 7 milliárd év. Az új kutatások tehát azt sugallják, hogy galaxisunk első csillagjai az Ősrobbanást követő, körülbelül 200 millió éven keresztül tartó ún. sötét korszak végén már kialakultak.

Milyen idősek a csillagok?

A modern asztrofizika képes megmérni bizonyos csillagok korát, azaz az égitestnek a csillagközi gáz- és porfelhőből való születése óta eltelt időt. Csillagászati mércével egyes csillagok nagyon fiatalok, alig néhány millió évesek. Ilyenek például a szomszédos Orion-köd csillagjai. Napunk és bolygórendszere 4, 56 milliárd évvel ezelőtt keletkezett.

Galaxisunk számos csillaga azonban jóval idősebb. A Tejútrendszer legidősebb csillagjainak egy része gömbhalmazokba rendeződött. A galaxisok peremén elhelyezkedő gömbhalmazok több ezer, esetleg több százezer, idős csillagot tartalmazó gömb alakú halmazok, melyek csillagai annyira közel vannak egymáshoz, hogy a tömegvonzás nem engedi szétszóródni őket.

Az egy gömbhalmazba tartozó csillagok egyidőben, ugyanabból a csillagközi felhőből születtek. Mivel a különböző tömegű csillagok fejlődése eltérő, viszonylag pontosan meghatározható egyes gömbhalmazok kora. Galaxisunk legidősebb gömbhalmazai több mint 13 milliárd évesek. Az NGC 6397 galaxisunk egyik legközelebbi gömbhalmaza.

A gömbhalmazok azonban nem az első objektumok voltak a Tejútrendszerben. Ezt onnan tudjuk, hogy bizonyos kémiai elemekből csupán kis mennyiséget tartalmaznak. Ezek az elemek korábbi, nagy tömegű, rövid, de intenzív életű csillagokból származnak, amelyek szupernova-robbanás formájában fejezték be pályájukat.

E rövid életű csillagok anyaga szétszóródott a csillagközi felhőkben, amelyekből később a következő generációs csillagok alakultak ki. Az intenzív kutatások ellenére első generációs csillagot egyelőre nem találtak galaxisunkban. Amit biztosan állíthatunk, hogy galaxisunk öregebb a legidősebb ismert gömbhalmazoknál.

Mennyivel öregebb galaxisunk, mint a legidősebb gömbhalmazok?

Ehhez az asztrofizikusoknak azt kell megmérniük, hogy mennyi idő telt el az első, rövid időn belül szupernóva-robbanásban megsemmisült csillagok keletkezése és a legidősebb gömbhalmazok keletkezése között.

Az Európai Déli Obszervatórium mostani, a berillium nevű kémiai elemre irányuló kutatásai áttörést hoztak e téren.

A berillium az egyik legkönnyebb elem: a leggyakrabban előforduló stabil izotópja, a berillium-9 négy protont és öt neutront tartalmaz. Csak a hidrogén, a hélium és a lítium könnyebb nála. Ám míg ez utóbbi három az Ősrobbanás során keletkezett, a legtöbb nehezebb elem pedig már később a csillagok belsejében jött létre, a berillium-9 izotóp csak „kozmikus hasadással”, jellemzően szupernóva-robbanással keletkezhetett.

A berillium a kozmosz minden részébe eljutott, és az idő múlásával mennyisége folyamatosan növekedett: minél több idő telt el az első csillagok szupernóva-robbanása és az első gömbhalmazok keletkezése között annál több berillium volt a csillagközi anyagban. Így, feltételezve, hogy a berillium megőrződik a csillag légkörében, minél több berilliumot találni egy gömbhalmaz csillagjainak légkörében, annál több idő telt el az első csillagok és gömbhalmaz keletkezése között. A berillium tehát egy kozmikus óraként segíthet eligazodni a galaxisunk születését követő első időszakban.

Technikai nehézségek

 Az egyik vizsgált csillag

Az egyik vizsgált csillag

A csillagászoknak nem maradt más hátra, minthogy megmérjék néhány gömbhalmaz csillagjainak berillium-tartalmát. Ez azonban egyáltalán nem olyan könnyű, mint ahogy hangzik!

A legfőbb probléma, hogy néhány millió fokon a berillium megsemmisül. Olyan nagytömegű csillagok esetében, amelyek nem csöndes halállal fejezik be életüket, többek között óriási mennyiségű forró gázt bocsátanak ki, a csillag légkörében a berillium megsemmisül.

Ezért a csillagászoknak kisebb tömegű, szelídebben haldokló csillagokat tartalmazó gömbhalmazokat kell vizsgálniuk.

Emiatt bőven akadt technikai nehézség: nem elég, hogy meglehetősen távoli gömbhalmazokat kell a kutatóknak megfigyelniük, bennük különösen halvány csillagokat kell keresniük. Gond az is, hogy minél öregebb a csillag, – a fentiek értelmében -, annál kisebb a berillium-tartalma, így a színképben kimutatása is egyre nehezebb.

Az elméletben oly egyszerűnek tűnő, gyakorlatban viszont meglehetősen bonyolult eljárást az Európai Déli Obszervatóriumban, az ultraibolya fényre különösen érzékeny Very Large Teleszkóp esetében alkalmazták először.

 A másik vizsgált csillag

A másik vizsgált csillag

Az obszervatórium kutatói olasz csillagászokkal egyetemben a 7.200 fényévre, az Ara déli csillagképben lévő NGC 6397 gömbhalmazból két csillag berillium-tartalmát mérték. A színképek alapján a kutatók úgy vélik, hogy a csekély mennyiségű berillium a csillag születése előtt 200-300 millió év alatt gyűlhetett fel „bölcsőjében”.

A gömbhalmaz kora alapján a kutatók már a Tejútrendszer korára is tudtak becslést készíteni: úgy vélik galaxisunk 13, 6 +/ – 0, 8 milliárd éves. Az adat egybevág az univerzum korára adott eddigi legpontosabb, 13, 7 milliárd éves becsléssel. A Tejútrendszer csillagjai tehát nagy valószínűséggel az Ősrobbanást követő 200 millió évig tartó sötét korszak végén kezdtek el kialakulni.

Hozzászólások

Palackposta árulkodik a műanyag útjáról

Palackposta árulkodik a műanyag útjáról

A kutatók által elindított palackok óriási távot tettek meg.

Hosszú távon talán elérhetőek a klímaegyezmény vállalásai

Hosszú távon talán elérhetőek a klímaegyezmény vállalásai

„Elérhető közelségbe" kerültek a 2015-ös párizsi klímaegyezmény céljai egy új elemzés szerint - tette közzé a hírt az MTI.

Rejtélyes áradás egy alaszkai öbölben

Rejtélyes áradás egy alaszkai öbölben

Már az öböl története se kezdődött jól: a felfedezése 26 halálos áldozattal járt. A későbbi sorsa sem sokkal szelídebb.

Égi jelenségek 2020. december első felében

Égi jelenségek 2020. december első felében

A hónap elejét a holdfény uralja, egyre közeledik egymáshoz a Szaturnusz és a Jupiter, lesz holdsarlónk a Vénusz közelében, és érkezik az év legjobb meteorraja.

Óceáni hulladékból készül napszemüveg

Óceáni hulladékból készül napszemüveg

A The Ocean Cleanup projekt újabb fontos eredményt ért el a hulladék elleni harcban.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 160 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket