Làm thế nào 'HD 140283' có thể già hơn vũ trụ?

Các nhà khoa học đã biết về ngôi sao HD 140283 , có biệt danh chính thức là ngôi sao Methuselah, trong hơn 100 năm, kể từ khi nó bay trên bầu trời với một clip tương đối nhanh. Các ngôi sao di chuyển với tốc độ khoảng 800.000 dặm / giờ (1,3 triệu km / giờ) và di chuyển theo chiều rộng của trăng tròn trên bầu trời cứ sau 1.500 năm hoặc lâu hơn, các nhà nghiên cứu cho biết. Độ lớn biểu kiến ​​của nó là 7.223.

Nghiên cứu trước đây đã ước tính rằng cái gọi là "ngôi sao Methuselah" của thiên hà Milky Way có tuổi đời lên tới 16 tỷ năm . Đó là một vấn đề, vì hầu hết các nhà nghiên cứu đều đồng ý rằng Vụ nổ lớn tạo ra vũ trụ xảy ra khoảng 13,8 tỷ năm trước .

Các ước tính sau đó cho thấy ngôi sao có thể có tuổi đời 14,5 tỷ năm (± 0,8 tỷ năm), vẫn cao hơn tuổi tính toán của vũ trụ khoảng 13,8 tỷ năm . Đây là một vấn đề nan giải rõ ràng.

Làm thế nào một ngôi sao có thể già hơn chính vũ trụ?

Đó không phải là - tuổi hiện tại là một ước tính. Sự khác biệt đến từ những nỗ lực của nhà thiên văn học để đo lường đầy đủ và chính xác các khía cạnh của ngôi sao, đặc biệt là khoảng cách của nó. Từ trang NASA :

Ước tính tuổi Hubble mới làm giảm phạm vi độ không đảm bảo đo, do đó tuổi của ngôi sao trùng với tuổi của vũ trụ - được xác định độc lập bởi tốc độ giãn nở của không gian, phân tích nền vi sóng từ vụ nổ lớn và đo độ phân rã phóng xạ .

Hiện tại, nếu bạn tính đến sự không chắc chắn, ước tính hiện tại cho tuổi của ngôi sao là 14,5 +/- 0,8 tỷ năm hoặc trong khoảng từ 15,3 đến 13,7 tỷ năm - kết thúc sau của ước tính trùng với mô hình hiện tại của tuổi Vũ trụ - vì vậy, một cách chính xác hơn để mô tả độ tuổi này là HD 140283 ít nhất 13,7 tỷ năm tuổi theo ước tính này .

Một bài báo khác dựa trên ngôi sao này trong Tự nhiên - " Ngôi sao gần đó gần bằng tuổi Vũ trụ ", một nhóm đã thu hẹp tuổi xuống còn 13,9 +/- 0,7 tỷ năm, nói rằng:

Có tính đến lỗi thử nghiệm đó, tuổi không mâu thuẫn với tuổi của Vũ trụ, 13,77 tỷ năm.

nói rõ hơn rằng

Do đó, tuổi của ngôi sao ít nhất là 13,2 tỷ năm

Không còn nghi ngờ gì nữa công việc đang được thực hiện để tinh chỉnh thêm tuổi của ngôi sao.

Các ước tính sau đó cho thấy ngôi sao có thể có tuổi đời 14,5 tỷ năm (± 0,8 tỷ năm), vẫn cao hơn tuổi tính toán của vũ trụ khoảng 13,8 tỷ năm, một vấn đề nan giải rõ ràng.

Không có vấn đề nan giải. Đó là 0,8 tỷ năm là quan trọng. Trừ 0,8 tỷ năm từ con số 14,5 tỷ năm đó ( sau đó được sửa đổi thành 14,27 tỷ năm ) và bạn nhận được 13,7 tỷ năm, ít hơn tuổi của vũ trụ. Cũng lưu ý rằng độ không đảm bảo 0,8 tỷ năm là sai số chuẩn, hoặc gần bằng một độ lệch chuẩn. Tuổi 14,27 tỷ năm sửa đổi đó làm cho tình trạng tiến thoái lưỡng nan về cơ bản là không tồn tại. Nó già hơn tuổi ước tính của vũ trụ khoảng 0,4 đến 0,5 triệu năm, và điều này không đáng kể ngay cả ở cấp độ một sigma.

Các nhà vật lý hạt nói chung sử dụng năm cấp độ sigma để phân biệt giữa "gần như chắc chắn" và "có thể" (và các nhà vật lý hạt không muốn xuất bản "maybes"). Các nhà thiên văn học thường sử dụng một cấp độ ba sigma. Ngay cả các nhà khoa học xã hội cũng chùn bước trước một sai lệch ít hơn một sigma là đáng kể.