在宇宙中哪颗恒星最古老?

这个问题很有趣,可以引出两个观点:

这颗古老的恒星由2011年美国宇航局(NASA)和欧洲航天局(ESA)科学家们合作使用哈勃望远镜斯必泽红外望远镜观测并推算出这颗恒星的年代。(最终怎么推算岀来的我不是专业的所以不清楚)。

大致意思是

一项发表于2013年的研究中使用了美国宇航局NASA的精密制导传感器和哈勃空间望远镜来测量这颗恒星精确的视差(也就是距离和光度),并且利用这些信息得到了这颗恒星的大约年龄为144.6亿年,误差在8亿年内。由于最终数值中的不确定性,这颗行星的这个年龄这颗恒星的年龄可能与2015年普朗克卫星最终结果确定的为137.99 ± 0. 21亿年的宇宙年龄相冲突。

天文学家Stephen A. Naftilan的观点是:

\\\”The uncertainty in the observations and the uncertainty in the relevant theoretical physics probably lead to an uncertainty of 10 percent to 20 percent in our estimate of the absolute ages of the globular clusters. According to our best available estimates, stars having about 90 percent of the sun\’s mass are just now starting to die in the globulars. These stars are most probably around 15 billion years old, but they could conceivably be as young as 12 billion years or as old as 18 billion years. It is very unlikely that most of them could be either younger or older than this range. This estimate is already accurate enough to place some very interesting limits on the age and life history of the universe.\\\”

这么一想是不是觉得130亿年的年龄不那么大了。

这是个非常活跃的课题,要知道离我们最近的恒星也是光年单位那么远,我们不可能到其所在星系,去取样然后拿过来分析。

第三星族星是在早期宇宙中形成的极大极热且不含金属的恒星(天文学中的金属包括除了氢氦之外的所有元素)。它们并未被直接观测到,但经由宇宙中非常遥远的引力透镜星系可以找到一些间接的证据。它们的寿命注定极短(小于一百万年),由于现在这种恒星已经不再形成,要观察这种恒星就必须在极遥远的可见宇宙边界寻找,而在如此遥远的距离上要分辨出恒星,即使对于未来的詹姆斯·韦伯望远镜来说也是难以达到的任务。

从星云说起,恒星说到底还是大规模聚集的物质,这些物质就来自于星云。就像一盘散沙中的沙粒,相互之间靠引力作用吸引聚集,形成恒星。聚集到一起的质量大小决定了最后的演化路径和寿命。(详见下图)

从这些古老的恒星可以推测所知的宇宙存在约150亿年,150亿年整个宇宙天体已知的物质中可以推测产生多少颗星球智慧生命存在,TA们的科技文明又是什么样子!从物质中可以推测科技限制,例如:给你一遍森林在你极限智慧下也产生不了火箭!所以哈勃望远镜观测的宇宙天体为什么用颜色代表这颗恒星或者星云含有的物质,方便科学人员研究观测。

“观测的不确定性和相关理论物理学的不确定性可能导致我们对球状星团绝对年龄的估计不确定性为10%到20%。根据估计,一些观测到的恒星有0.9倍太阳质量,这些恒星处于濒死状态,它们可能存在了约150亿年,准确的说,它们的年纪有120亿年或180亿年。他们中的大多数可能比这个范围年轻或更年长。这个估计值已经足够准确,可以对宇宙的年龄和生命史设置一些非常有趣的限制。”

我们能做的只有观测,通过高分辨率的望远镜来测量恒星的自转速度,亮度,光谱,尺寸,通过周围小天体的运动估计其质量,通过这些信息来对恒星的年龄有一个估计。所以严格意义上说,不能是“测量”恒星年龄,而是“估计恒星年龄”。

科学家们为什么探测这些古老的恒星有什么意义?

HD 140283 (又被称作 Methuselah)是距离地球大约200光年远位于天秤座的一颗金属含量很低的亚巨星,他在银河系的蛇夫星座边界的附近,视星等级为7.205。当恒星向我们移动而不是远离我们的时候,他的光线会或多或少有些蓝移,并且超过一个世纪以来天文学家公认的是他是一颗基于他的其他轨道(固有运动)的高速恒星。由约瑟夫·张伯伦(Joseph W. Chamberlain)和劳伦斯·阿勒(Lawrence Aller)进行的一项早期的光谱分析显示,实质上它的金属含量远低于太阳,而现代光谱分析表明他的金属含量大约比太阳低250倍。它是离地球最近的稀缺金属 (星团II)恒星之一。

对于太阳这么大的天体,估计的误差区间都有60亿年,可以看出年龄的估计还停留在约摸看看的状态。

质量最小的褐矮星,内部压强不足以引起核反应,这种事最稳定的,只要不来个撞击打碎或者有吸积盘来输入或输出物质,褐矮星可以生存很久很久。更大的质量的聚集物质因为引力作用压缩内部有核反应所以会经历更加复杂的演化。

这颗名为“2MASS J18082002-5104378 B”的恒星属于一个围绕同一个公共交点运行的双星系统

个人观点:

(1)天文尺度里面,10^9年是稀松平常的存在

(2)宇宙年龄很大,但是恒星都有寿命,参与构成恒星的物质是在进行一个又一个的轮回

因为 HD 140283既不在主序带又不是一个红巨星,他在赫罗图中的早期定位已由基于量子力学的数据和恒星演化的理论模型以及在数百万颗恒星中观测到的过程来推断他的年龄。对于场星 (与星团中的星相对)来说,很难精确地足够地了解到其中一颗恒星的光度、表面温度和成分,来得到有关他们年龄的相对精确小范围的值;由于这些数据的相对稀缺,对于一个像HD 140283这样的星族II星来说,得到一个准确的年龄推断更为困难。

先来说宇宙中的物质演化。

严谨的讲,科学问题不会用“最”这个形容词,即使在相当确定的情况下,也不建议使用这个修饰。广告法就禁止在商品宣传中使用这个字,何况以天文学尺度衡量的事物本身就包含有巨大的不确定性,因此我们在描述天体年龄、距离时往往都需要注明“大约”两个字。

已知最古老的恒星的年龄非常接近宇宙的年龄,约138亿年。按现有宇宙学理论,第一批恒星(第三星族星)可能诞生于大爆炸之后约37万年开始的再电离时代结束的前后,距离大爆炸大约4亿年。

宇宙中目前可探最古老的恒星名为:2MASSJ18082002-5104378B

这颗古老的恒星拥有约135亿年的历史!

目前银河系内最古老的恒星其中有一颗被称为“玛土撒拉星”(Methuselah star),中文的意思其实就是“寿星”。它位于天秤座,距离地球大约190光年,编号HD 140283,是一颗几乎由氢和氦组成,但也并非毫无金属成分的贫金属恒星,它应该是宇宙诞生后的第二代恒星。天文学家通过哈勃空间望远镜对该恒星进行研究并计算出它的年龄是146.6±8亿年。

可以想象一下,离我们最近的太阳,都有45亿年的年龄,而且我们的太阳这个恒星,既不属于生命周期很长的小质量恒星,也不属于老年星,而是一个自身质量不大不小而且处于青壮年时期的“壮星”。

恒星的年龄估计

最古老的星球的是距离我们190.1光年的Methuselah,他的年龄也许比宇宙还要大。据欧洲灵敏度最高的普朗克望远镜观测推断,我们的宇宙有138.2亿年的历史,而由之后哈勃望远镜的很多调查得知,Methuselah的年龄为144.6亿年。科学家认为Methuselah来自于银河附近的矮星系之一或我们的星系,并且现在在中心黑洞(射手座 A)周围以每小时800,000米的速度快于其他行星绕轨道运行。这颗行星的速度无法超过我们星系的逃逸速度。

美国天文学家发现了或属于宇宙中最古老的一批恒星(这批天体几乎完全由宇宙大爆炸喷射出来的物质所构成)的一个天体。这颗拥有135亿年历史的小恒星浮出水面,意味着宇宙中可能存在着更多质量非常小、金属含量非常低的恒星——甚至可能还包含宇宙中最早形成的一批恒星。这颗恒星之所以不同寻常,是因为它与其它金属含量极低的恒星不同,它位于银河系“薄圆盘”的部分中,而这里也是我们太阳系所在的位置。

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