Informacje
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Astronomia > Nowinka z dn. 13-02-2001  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Jak stary jest Wszechświat?
autor:
Jarosław Włodarczyk
z dnia:
13-02-2001





Jak stary jest Wszechświat?
Astronomom badającym najstarsze gwiazdy w naszej Galaktyce udało się uzyskać nowe oszacowanie minimalnego wieku Wszechświata. Wynik brzmi: 12,5 miliarda lat. Rezultaty obserwacji, które doprowadziły do takiej kosmicznej cezury, zostały opublikowane w czasopiśmie "Nature" 8 lutego 2001 r.

Pytanie o to, jak długo istnieje Wszechświat, nie stanowi żadnego novum w dziejach astronomii i kosmologii. Przeciwnie, można powiedzieć, że jest stare jak świat. W różny sposób próbowano sobie z nim poradzić. Na przykład w połowie XVII w. teoretycy (arcybiskup James Ussher) i obserwatorzy (chociażby Jan Heweliusz) osiągnęli zdumiewającą zgodność, w granicach 0,125% (według dzisiejszej notacji zapisalibyśmy, że wiek kosmosu oceniano wówczas na 40045 lat). Dziś, w epoce rozszerzającego się Wszechświata i modelu Wielkiego Wybuchu teoretycy i obserwatorzy nie są już tak zgodni, obijając się w przedziale 10-16 miliardów lat. Na dodatek błąd, z jakim podaje się przypuszczalny wiek kosmosu, sięga 30%! Nic więc dziwnego, że co jakiś czas w prasie pojawiają się doniesienia o gwiazdach starszych niż Wszechświat, o wielkim kryzysie w kosmologii itp. Dlatego też z entuzjazmem przyjmowane jest każde dobrze udokumentowane i pewniejsze oszacowanie tej magicznej liczby, czy to poprzez wyznaczenie czasu życia jakiegoś bardzo starego ciała niebieskiego, czy momentu Wielkiego Wybuchu, kiedy rozpoczęła się ekspansja Wszechświata. Wynik opublikowany w lutowym "Nature" dotyczy tego pierwszego sposobu. Albowiem międzynarodowy zespół astronomów pod kierunkiem Rogera Cayrela z Obserwatorium Paryż-Meudon obserwował jedną z najstarszych gwiazd Drogi Mlecznej, oznaczoną w katalogach symbolem CS 31082-001.

Gwiazdy Drogi Mlecznej wokół
powiększenie...

Gwiazdy Drogi Mlecznej wokół "staruszki" CS 31082-001 (w środku zdjęcia), mającej jasność 12 wielkości gwiazdowych i temperaturę powierzchniową około 4800 kelwinów. Fot. ESO.

Astronomowie zastosowali dobrze znaną w archeologii i geologii metodę, wykorzystującą zjawisko rozpadu promieniotwórczego. Jeśli znamy czas połowicznego rozpadu jakiegoś pierwiastka i możemy zmierzyć zarówno jego ilość, jak i zawartość produktów tego rozpadu, ustalenie, jak długo ów rozpad zachodzi, staje się sprawą dość prostą. Cayrel i jego współpracownicy, za pomocą instrumentu Very Large Telescope (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile, określili zawartość izotopów uranu 238 i toru 232 w gwieździe CS 31082-001, która - jak się uważa na podstawie wyglądu jej widma - narodziła się równocześnie z naszą Galaktyką. (Nawiasem mówiąc, obserwacje te są pierwszym pomiarem zawartości uranu w ciele niebieskim spoza Układu Słonecznego). Czas połowicznego rozpadu uranu 238 wynosi 4,5 miliarda lat, co zapewnia dobrą dokładność przy szacowaniu wieku Wszechświata, lepszą niż w przypadku toru 232 (14 miliardów lat).

Fragment widma gwiazdy CS 31082-001 z linią absorpcyjną jednokrotnie zjonizowanego uranu (U II, długość fali 385,96 nanometra).
powiększenie...

Fragment widma gwiazdy CS 31082-001 z linią absorpcyjną jednokrotnie zjonizowanego uranu (U II, długość fali 385,96 nanometra). Kropki przedstawiają wyniki obserwacji, czarna linia ciągła to teoretyczne widmo dla przypadku zerowej zawartości uranu w atmosferze gwiazdy (ewidentnie złe dopasowanie), a trzy linie w sąsiedztwie linii absorpcyjnej uranu to próby uzgodnienia widma teoretycznego z pomiarami dla różnych obfitości tego pierwiastka. Najlepsze dopasowanie (kolor czerwony) odpowiada zawartości uranu w ilości 6% obfitości słonecznej. Warto zauważyć, że to właśnie słabe natężenie linii uranu powodowało, iż dopiero niedawno udało się ją dostrzec w widmie gwiazdowym. Wg ESO.

Zespół Cayrela ustalił wiek gwiazdy na 12,5 miliarda lat z błędem 3 miliardów lat. Tak więc, w granicach tego błędu, Wszechświat nie powinien być młodszy niż 12,5 miliarda lat. Spora wciąż niepewność tego oszacowania wynika z za małej precyzji ziemskich danych laboratoryjnych dotyczących widma uranu i rozpadu izotopu 238. Astronomowie oceniają, że wkrótce, dzięki dokładniejszym obserwacjom widma gwiazdy, zmniejszą margines błędu jej wieku do 1,5 miliarda lat (to już tylko 12% wieku!), a potem z nadzieją będą oczekiwać na postępy w ziemskich laboratoriach.

Jarosław Włodarczyk
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach