На зірках теж іноді трапляються сейсмічні події, на зразок добре знайомих нам землетрусів. Бачити їх результати у всій красі ми не можемо - далеко. Але ми можемо оцінити картину по коливаннях яскравості зірки. А інформація про поширення упругих хвиль у зірці може дати нам розуміння її складу і віку. Це також може допомогти оцінити вік галактики.
Життя з'явилося на Землі через 4,5 мільярда років після її формування. Ще раніше з'явилося Сонце, але до того часу Чумацький Шлях вже існував. Час в якому ми живемо, і момент формування Чумацького Шляху відокремлюють мільярди років, але як вчені визначають, скільки років нашій галактиці?
Телескоп Кеплер
Відповідь на це запитання допомогла дати космічний телескоп «Кеплер» під час другої частини його місії. Телескоп, як відомо, спочатку призначався для пошуку екзопланет транзитним методом - зі зміни видимої яскравості зірки в момент проходження планети між нею і нами. Його оптика була настільки чутливою, що могла б помітити блоху, повзучу по запаленій автомобільній фарі. Як не дивно, саме цей апарат допоміг визначити вік галактики Чумацький Шлях.
Телескоп «Кеплер» допоміг з'ясувати, скільки років Чумацькому Шляху
Транзитний метод визначення наявності екзопланети телескопом «Кеплер» будується на кривих блиску. Якщо зміна блиску світила виявлялася періодичною це, з високою ймовірністю, вказувало на наявність планети. Знахідку варто було якось підтвердити, але це вже інший сюжет. А от якщо коливання яскравості було разовим або, у всякому разі, неперіодичним, то його причиною ймовірно були якісь події, що відбувалися на самій зірці. Це була коротка розповідь про технічні можливості, а тепер перейдемо до самої проблеми визначення віку Чумацького Шляху.
Як вчені зрозуміли, скільки років нашій галактиці
Чумацький Шлях, як і багато спіральних галактик, складається з двох частин - товстого (зовнішнього) і тонкого (внутрішнього) дисків. У товстому диску знаходяться близько 20% зірок. Вважається, що його вік трохи, за астрономічними мірками, більше, ніж тонкого. Але наскільки велике це «трохи»? Наявні припущення на цей рахунок різномовні, причому різниця в числах досягає мільярдів років. Але якщо вік дисків відрізняється, як тоді порахувати, скільки років галактиці Чумацький Шлях?
Схема Чумацького Шляху допомогла дізнатися, скільки років нашій галактиці
Щоб з'ясувати, наскільки товстий диск старше тонкого, і врешті-решт визначити вік галактики, вчені використовували метод, відомий як астросейсмологія, - спосіб визначення внутрішньої структури зірок шляхом вимірювання їх коливань в результаті сейсмічних подій.
"Землетруси генерують звукові хвилі всередині зірок, які змушують їх вібрувати, - пояснює співавтор роботи Денніс Стелло (Dennis Stello) з Університету Нового Південного Уельсу. Отримані коливання та їх частоти розповідають нам про властивості зірок, у тому числі про їх вік. Це схоже на визначення скрипки Страдіварі за її звучанням ".
«Звуки» зірок звичайно не можна почути, але їх можна побачити, гарненько пошукавши в даних, зібраних «Кеплером» за роки роботи. Треба розуміти при цьому, що зірка - відносно проста освіта, тому навіть невелика за обсягом інформація про поширення пружних хвиль у ній дозволяє судити про її хімічний склад, а той - про вік зірки.
З'ясувати вік галактики Чумацький Шлях можна тільки приблизно
Скільки років нашій галактиці?
У даному випадку предметом вивчення було співвідношення заліза і водню, що дозволяє досить точно оцінити вік світила. Основуючись на ньому астрономи зробили висновок, що середній вік зірок товстого диска становить приблизно 10 мільярдів років. Це означає, що перед нами і справді старі зірки. А ми, відповідно, живемо в старій галактиці. Відповідь на це запитання вчені все ж знайшли, але те, скільки років чорній дірі в Чумацькому Шляху, все ще невідомо.
Вік нашої галактики становить приблизно 10 мільярдів років
Ознайомитися з деталями можна в статті, опублікованій в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.