حقوق الصورة: هابل
بفضل تلسكوب هابل الفضائي ، يستخدم الفلكيون النجوم القديمة في مجرة درب التبانة للتوصل إلى تقدير مستقل عن عمر الكون. في ظل هذه الطريقة الجديدة ، استهدف الفلكيون النجوم القزمة البيضاء القديمة التي تبرد بمعدل يمكن التنبؤ به للغاية. تشكلت هذه النجوم بالقرب من بداية الكون ، وتمكن علماء الفلك من تقدير أنهم تتراوح أعمارهم بين 12-13 مليار سنة. قريب بما فيه الكفاية.
من خلال تجاوز حدود رؤيتها القوية ، كشف تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا عن أقدم النجوم المحترقة في مجرتنا درب التبانة. توفر هذه "النجوم الساعرة الخافتة" القديمة للغاية قراءة مستقلة تمامًا عن عمر الكون دون الاعتماد على قياسات تمدد الكون.
وتبين أن النجوم القزمة البيضاء القديمة ، كما يراها هابل ، تتراوح من 12 إلى 13 مليار سنة. نظرًا لأن ملاحظات هابل السابقة تُظهر أن النجوم الأولى تشكلت بعد أقل من مليار سنة من ولادة الكون في الانفجار الأعظم ، فإن العثور على أقدم النجوم يضع علماء الفلك في متناول يدهم لحساب العمر المطلق للكون.
على الرغم من أن أبحاث هابل السابقة تحدد عمر الكون بـ 13 إلى 14 مليار سنة بناءً على معدل توسع الفضاء ، فإن عيد ميلاد الكون هو قيمة أساسية وعميقة لدرجة أن الفلكيين سعى منذ فترة طويلة إلى تقنيات أخرى تعود إلى العمر للتحقق من الاستنتاجات. يقول هارفي ريتشر من جامعة كولومبيا البريطانية بكندا: "هذه الدوائر القصيرة للملاحظة تصل إلى سؤال العمر ، وتقدم طريقة مستقلة تمامًا لتحديد هذه القيمة".
قام ريتشر وزملاؤه بالملاحظات الجديدة التي يرجع تاريخها إلى العمر باستخدام هابل للذهاب للبحث عن النجوم القديمة المراوغة المخبأة داخل كتلة نجمية كروية تقع على بعد 5600 سنة ضوئية في كوكبة سكوربيوس. وستنشر النتائج في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
من الناحية النظرية ، فإن المراقبة الجديدة التي يرجع تاريخها إلى العمر بسيطة للغاية مثل تقدير الوقت الذي كانت فيه النيران تحترق من خلال قياس درجة حرارة الفحم الحارق. بالنسبة إلى هابل ، فإن "الفحم" عبارة عن نجوم قزمة بيضاء ، وهي بقايا محروقة من أقدم النجوم التي تكونت في مجرتنا.
الأجواء الحارة والكثيفة من "رماد" الكربون التي خلفها الفرن النووي للنجم منذ فترة طويلة ، الأقزام البيضاء تبرد بمعدل يمكن التنبؤ به؟ كلما كان القزم أكبر سنًا ، كلما كان الجو أبرد ، مما يجعله "ساعة" مثالية ظلت تدق طوال فترة وجود الكون تقريبًا.
وقد تم الاعتراف بهذا النهج على أنه أكثر موثوقية من تاريخ أقدم النجوم التي لا تزال تحترق بالاندماج النووي ، والتي تعتمد على النماذج المعقدة والحسابات حول كيفية حرق النجم لوقوده النووي وأعماره. تعتبر الأقزام البيضاء أسهل في السن لأنها ببساطة تبرد ، لكن الخدعة كانت دائمًا تجد الساعات الأكثر خافتًا وبالتالي أطول فترة تشغيل.
عندما يبرد الأقزام البيضاء يصبحون أكثر خفوتًا ، وهذا يتطلب أن يأخذ هابل العديد من اللقطات من الكتلة النجمية القديمة M4. بلغت الملاحظات ما يقرب من ثمانية أيام من وقت التعرض على مدى 67 يومًا. هذا سمح حتى للأقزام الخافتة أن تصبح مرئية ، حتى في النهاية أروع؟ وأقدم؟ شوهد الأقزام. هذه النجوم ضعيفة جدًا (بقوة 30 درجة؟ وهو أكثر خفوتًا بكثير مما كان متوقعًا في الأصل لأي تصوير تلسكوب هابل مع الكاميرات الأصلية) ، فهي أقل من مليار من السطوع الظاهر لأضعف النجوم التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة .
العناقيد الكروية هي أول المستوطنين الرواد لدرب التبانة. اجتمع الكثيرون لبناء محور مجرتنا وشكلوا مليارات السنين قبل ظهور قرص دولابواي الرائع في درب التبانة (كما أكدته ملاحظات ريتشر). اليوم 150 من العناقيد الكروية تعيش في هالة المجرة. تم اختيار الكتلة الكروية M4 لأنها الأقرب إلى الأرض ، لذلك لا تزال الأقزام البيضاء الضعيفة جوهريًا مشرقة بما يكفي ليتم التقاطها بواسطة هابل.
في عام 1928 ، جعلته قياسات إدوين هابل للمجرات تدرك أن الكون كان يتمدد بشكل موحد ، مما يعني أن الكون له عمر محدود يمكن تقديره عن طريق "تشغيل التمدد للخلف". قدّر إدوين هابل لأول مرة أن عمر الكون يبلغ 2 مليار سنة فقط. أدى عدم اليقين بشأن معدل التوسع الحقيقي إلى نقاش حاد في أواخر السبعينيات ، مع تقديرات تتراوح من 8 مليارات إلى 18 مليار سنة. كانت تقديرات أعمار أقدم النجوم العادية ذات التسلسل الرئيسي متناقضة مع القيمة الأقل ، حيث لا يمكن أن تكون النجوم أقدم من الكون نفسه.
في عام 1997 ، كسر علماء الفلك في هابل هذا المأزق من خلال الإعلان عن عمر موثوق للكون ، محسوبًا من قياس دقيق للغاية لمعدل التمدد. سرعان ما أصبحت الصورة أكثر تعقيدًا عندما اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون هابل والمراصد الأرضية أن الكون لم يكن يتمدد بمعدل ثابت ، ولكنه يتسارع بسبب قوة نفور غير معروفة تسمى "الطاقة المظلمة". عندما يتم حساب الطاقة المظلمة في تاريخ توسع الكون ، يصل الفلكيون إلى عمر الكون من 13-14 مليار سنة. يتم التحقق من هذا العمر الآن بشكل مستقل من خلال أعمار الأقزام البيضاء "البرتقالة" التي يقاسها هابل.
المصدر الأصلي: نشرة هابل الإخبارية
