Credito d'immagine: Hubble
Grazie al telescopio spaziale Hubble, gli astronomi stanno usando antiche stelle nella Via Lattea per elaborare una stima indipendente sull'età dell'Universo. Con questo nuovo metodo, gli astronomi hanno preso di mira antiche stelle bianche nane che si raffreddano a un ritmo molto prevedibile. Queste stelle si formarono vicino all'inizio dell'Universo e gli astronomi furono in grado di stimare che avevano tra i 12-13 miliardi di anni. Abbastanza vicino.
Spingendo i limiti della sua potente visione, il telescopio spaziale Hubble della NASA ha scoperto le più vecchie stelle bruciate nella nostra Via Lattea. Queste "stelle dell'orologio" estremamente vecchie e fioche forniscono una lettura completamente indipendente sull'età dell'universo senza fare affidamento su misurazioni dell'espansione dell'universo.
Le antiche stelle bianche nane, viste da Hubble, risultano avere tra 12 e 13 miliardi di anni. Poiché le precedenti osservazioni di Hubble mostrano che le prime stelle si sono formate meno di 1 miliardo di anni dopo la nascita dell'universo nel big bang, la ricerca delle stelle più vecchie mette gli astronomi a portata di mano per calcolare l'età assoluta dell'universo.
Sebbene una precedente ricerca di Hubble abbia fissato l'età dell'universo tra 13 e 14 miliardi di anni in base al tasso di espansione dello spazio, il compleanno dell'universo è un valore così fondamentale e profondo che gli astronomi hanno da tempo cercato altre tecniche di datazione per verificare conclusioni. "Questa nuova osservazione mette in corto circuito la questione dell'età e offre un modo completamente indipendente di fissare quel valore", afferma Harvey Richer dell'Università della British Columbia, in Canada.
Le nuove osservazioni sulla datazione dell'età sono state fatte da Richer e colleghi usando Hubble per andare a caccia di antiche stelle inafferrabili nascoste all'interno di un ammasso stellare globulare situato a 5.600 anni luce di distanza nella costellazione dello Scorpione. I risultati devono essere pubblicati in Astrophysical Journal Letters.
Concettualmente, la nuova osservazione dell'età datata è elegantemente semplice come stimare quanto tempo fa un falò stava bruciando misurando la temperatura dei carboni ardenti. Per Hubble, i "carboni" sono stelle bianche nane, i resti bruciati delle prime stelle che si sono formate nella nostra galassia.
Sfere calde e dense di "cenere" di carbonio lasciate dalla fornace nucleare della stella morta da tempo, le nane bianche si raffreddano a un ritmo prevedibile? più vecchio è il nano, più freddo è, rendendolo un perfetto “orologio” che ticchetta da quasi il tempo in cui esiste l'universo.
Questo approccio è stato riconosciuto come più affidabile rispetto all'età datando le stelle più antiche ancora bruciate dalla fusione nucleare, che si basa su modelli complessi e calcoli su come una stella brucia il suo combustibile nucleare e invecchia. I nani bianchi sono più facili da datare perché sono semplicemente rinfrescanti, ma il trucco è sempre stato quello di trovare gli "orologi" più deboli e quindi più lunghi.
Man mano che le nane bianche si raffreddano, diventano più deboli, e questo ha richiesto a Hubble di scattare molte istantanee dell'antico ammasso stellare globulare M4. Le osservazioni sono ammontate a quasi otto giorni di tempo di esposizione in un periodo di 67 giorni. Ciò ha permesso che i nani ancora più deboli diventassero visibili, fino a quando finalmente i più fighi? e più vecchio? sono stati visti nani. Queste stelle sono così deboli (alla trentesima magnitudine? Che è considerevolmente più debole di quanto inizialmente previsto per qualsiasi imaging del telescopio Hubble con le telecamere originali), sono meno di un miliardesimo della luminosità apparente delle stelle più deboli che possono essere viste ad occhio nudo .
I cluster globulari sono i primi coloni pionieri della Via Lattea. Molti si sono uniti per costruire il fulcro della nostra galassia e si sono formati miliardi di anni prima della comparsa del magnifico disco a girandola della Via Lattea (come ulteriormente confermato dalle osservazioni di Richer). Oggi 150 ammassi globulari sopravvivono nell'aureola galattica. L'ammasso globulare M4 è stato selezionato perché è il più vicino alla Terra, quindi le nane bianche intrinsecamente più deboli sono ancora apparentemente abbastanza luminose da essere individuate da Hubble.
Nel 1928, le misurazioni delle galassie di Edwin Hubble gli fecero capire che l'universo si stava espandendo uniformemente, il che significava che l'universo aveva un'età finita che poteva essere stimata matematicamente "eseguendo l'espansione all'indietro". Edwin Hubble ha inizialmente stimato che l'universo avesse solo 2 miliardi di anni. Le incertezze sul vero tasso di espansione hanno portato a un vivace dibattito alla fine degli anni '70, con stime che vanno dagli 8 miliardi ai 18 miliardi di anni. Le stime delle età delle più antiche normali stelle della "sequenza principale" erano in contrasto con il valore più basso, poiché le stelle non potevano essere più vecchie dell'universo stesso.
Nel 1997 gli astronomi di Hubble hanno rotto questa impasse annunciando trionfalmente un'età affidabile per l'universo, calcolata da una misurazione molto precisa del tasso di espansione. Il quadro divenne presto più complicato quando gli astronomi che usavano Hubble e osservatori terrestri scoprirono che l'universo non si espandeva a un ritmo costante, ma accelerava a causa di una forza repulsiva sconosciuta chiamata "energia oscura". Quando l'energia oscura viene presa in considerazione nella storia dell'espansione dell'universo, gli astronomi arrivano a un'età per l'universo di 13-14 miliardi di anni. Questa età è ora verificata in modo indipendente dalle età delle nane bianche "orologeria" misurate da Hubble.
Fonte originale: Hubble News Release
