The Oldest Star

[ad_1]

Seberapa jauh bintang-bintang tampak, Sesuatu yg tdk kekal , William Butler Yeats

Ketika kita melihat ke langit yang gelap di malam hari, kita melihat petak besar kegelapan yang telah dibakar oleh api jauh, miliaran miliaran dan miliaran bintang pijar. Tapi dari mana bintang-bintang pertama berasal, dan kapan mereka muncul di panggung kegelapan yang luas ini untuk mencerahkan adegan suram?

Memang, kelahiran bintang-bintang pertama di alam semesta kita adalah salah satu misteri paling menarik yang menghantui astronom hari ini. Bintang-bintang yang paling kuno diperkirakan memiliki api api sedini 100 juta tahun setelah kelahiran Big Bang alam semesta yang inflasional. Pada Januari 2013, para astronom mengumumkan bahwa mereka telah menemukan bintang tertua yang terlihat sejauh ini untuk terpental di alam semesta kita. Ini hanya 186 tahun cahaya dari Tata Surya kita sendiri, menjadikannya tetangga dekat, seperti bintang-bintang – dan diperkirakan setidaknya berusia 13,2 miliar tahun. Alam Semesta sendiri berusia sekitar 13,77 miliar tahun, dan jadi bintang tertua dari semua bintang ini hampir setua Alam Semesta!

Astronom sekarang berpikir bahwa bintang-bintang pertama yang menghuni Kosmos tidak seperti bintang yang kita kenal dan cintai hari ini. Ini karena mereka lahir langsung dari gas primordial yang bergejolak di Big Bang itu sendiri. Gas primordial terutama adalah hidrogen dan helium, dan kedua yang paling ringan dari semua unsur atom ini diyakini telah jatuh bersama untuk membentuk simpul yang lebih kencang dan lebih kencang. Inti dari yang pertama protostars untuk tinggal di alam semesta kita pertama kali mulai menyala di dalam gelap misterius dan hati yang sangat dingin dari simpul-simpul primordial dan helium primitif yang sangat sensitif ini – yang runtuh di bawah berat gravitasi beratnya sendiri. Diperkirakan bahwa bintang-bintang pertama yang intens (dibandingkan dengan bintang yang tinggal di Cosmos hari ini), karena mereka tidak terbentuk dengan cara yang sama, atau dari elemen yang sama, seperti yang dilakukan oleh bintang sekarang. Generasi pertama bintang disebut Populasi III bintang-bintang, dan mereka adalah mega bintang raksasa. Matahari kita adalah anggota yang indah dari generasi bintang yang paling muda, dan merupakan apa yang disebut Populasi I bintang. Di antara generasi bintang pertama dan terakhir, tentu saja, Populasi II bintang-bintang.

Sangat berat Populasi III bintang-bintang juga terang mempesona, dan keberadaan mereka sangat bertanggung jawab untuk menyebabkan perubahan-laut dari alam semesta kita dari apa itu adalah untuk apa sekarang aku s ! Bintang-bintang yang keras dan cemerlang ini mengubah dinamika alam semesta kita dengan pemanasan dan dengan demikian mengionisasi gas-gas ambien.

Metallicity

Itu metallicity dari bintang mencerminkan persentase substansi yang terdiri dari unsur-unsur atom lebih berat daripada hidrogen dan helium primordial. Karena bintang-bintang, yang menyusun bagian terbesar dari materi (atom) yang terlihat di alam semesta, terutama terdiri dari hidrogen dan helium, para astronom menggunakan (untuk kenyamanan) desain yang mencakup semua dari logam saat menjelaskan semua elemen dari Berkala Meja yang lebih berat dari hidrogen dan helium. Baik hidrogen dan helium yang terbentuk di Big Bang inflamasi – elemen yang lebih berat, bagaimanapun, semuanya lahir di inti nuklir yang memanas dan membakar panas dari banyak bintang pijar alam semesta kita – atau dalam kematian eksplosif akhir mereka. Karena itu istilahnya logam , dalam terminologi astronomi, memiliki makna yang berbeda dari istilah yang sama dalam bidang kimia. Istilah ini tidak harus bingung dengan definisi kimiawan logam . Obligasi logam tidak mungkin di inti bintang yang sangat panas, dan ikatan kimia yang sangat kuat hanya mungkin di lapisan luar "bintang" dingin, seperti katai coklat , yang bahkan bukan bintang dalam arti yang paling ketat karena, meskipun diperkirakan bahwa mereka terlahir dengan cara yang sama seperti bintang biasa, mereka terlalu kecil untuk api nuklirnya untuk menangkap api.

Itu metallicity dari sebuah bintang menyediakan alat yang berharga bagi para astronom untuk digunakan, karena tekadnya dapat mengungkapkan usia bintang. Ketika Semesta terbentuk, materi atom "normal" hampir seluruhnya adalah hidrogen yang, melalui primordial nukleosintesis , memproduksi sejumlah besar helium dan sejumlah kecil lithium dan berilium – dan tidak ada unsur yang lebih berat. Oleh karena itu, bintang yang lebih tua ( Populasi II dan AKU AKU AKU) menunjukkan lebih rendah metallicities dari bintang yang lebih muda (Populasi I) , seperti bayi memantul kita yang indah dari matahari. Nukleosintesis mengacu pada proses dimana elemen yang lebih berat terbentuk dari yang lebih ringan, dengan cara fusi nuklir – peleburan inti atom.

Bintangnya Populasi I, II, dan AKU AKU AKU , mengungkapkan kepada astronom, kandungan logam menurun dengan bertambahnya usia. Karena itu, Populasi I bintang, seperti Matahari kita, menampilkan konten logam terbesar. Tiga populasi bintang diberi nama dengan cara yang agak membingungkan ini karena mereka ditunjuk dalam urutan yang mereka temukan, yang merupakan kebalikan dari urutan di mana mereka terbentuk. Karena itu, bintang-bintang pertama yang terbakar di alam semesta kita (Populasi III) habis dari logam. Bintang-bintang yang mengandung kandungan logam tertinggi adalah Populasi I bintang-bintang, yang termuda di alam semesta kita.

Populasi II Bintang

Populasi II bintang sangat kuno, tetapi tidak setua the Populasi III bintang-bintang. Populasi II bintang-bintang membawa logam yang diproduksi di hati panas yang membakar dari bintang generasi pertama, tetapi mereka tidak memiliki kandungan logam yang lebih tinggi dari bintang-bintang seperti kita Sun, yang mengandung logam yang ditempa di hati yang lebih kuno Populasi II bintang-bintang.

Meskipun bintang-bintang yang paling kuno mengandung beberapa elemen yang lebih buruk daripada bintang yang lebih muda, fakta itu semua bintang membawa setidaknya sedikit kuantitas logam menyajikan teka-teki. Penjelasan yang disukai saat ini untuk pengamatan yang membingungkan ini adalah itu Populasi III bintang-bintang pasti pernah mengalami – meskipun tidak satu pun Populasi III bintang yang pernah diamati. Garis pemikiran ini menunjukkan bahwa dalam rangka untuk yang kuno Populasi II bintang untuk membawa sejumlah kecil logam yang mereka miliki, logam mereka harus telah diciptakan di hati nuklir-fusing dari generasi bintang sebelumnya.

Populasi II bintang-bintang juga memiliki sangat rendah metallicities , dan merupakan bintang tertua yang diamati langsung oleh para astronom. Namun, ini harus dijaga dalam perspektif yang tepat. Bahkan bintang yang kaya logam, Populasi I bintang-bintang seperti Matahari kita, mengandung hanya sejumlah kecil unsur apa pun yang lebih berat daripada hidrogen atau helium. Bahkan, logam (dalam arti astronomi), hanya menyusun persentase yang sangat kecil dari keseluruhan komposisi kimia alam semesta. Orang tua Populasi II bintang-bintang lahir pada zaman kuno yang terpencil. Disebut demikian Intermedicate Population II bintang paling umum di tonjolan dekat pusat Bimasakti; sedangkan Populasi II bintang yang tinggal di Halo galaksi secara signifikan lebih tua dan karenanya lebih banyak logam-miskin. Kelompok Globular juga menyimpan sejumlah besar Populasi II bintang-bintang.

The Oldest Star

Bintang, HD 140283 , adalah Populasi II bintang. Itu berdiam di dekat Tata Surya kita, dan itu adalah bintang tertua yang pernah ditemukan oleh para astronom. HD 140283 berusia setidaknya 13,2 miliar tahun – tetapi bisa jauh lebih tua!

"Kami percaya bintang ini adalah yang tertua yang dikenal di alam semesta dengan usia yang ditentukan," kata Dr Howard Bond kepada pers pada Januari 2013 . Dr Bond, dari Pennsylvania State University di University Park, dan rekan-rekannya, mengumumkan penemuan bintang kuno ini pada tanggal 10 Januari 2013, pada pertemuan musim dingin American Astronomical Society (AAS) di Long Beach, California.

Bintang yang sangat tua ini berdiam hanya 186 tahun cahaya dari Tata Surya kita, dan para proksi dekatnya menjadikannya target pilihan untuk menentukan ukuran usia yang tepat. Bintang ini telah diteliti oleh para astronom selama lebih dari satu abad.

Astronom sudah lama tahu itu HD 140283 terdiri hampir seluruhnya dari hidrogen dan helium – semakin rendah kandungan logamnya, semakin tua bintang itu. Karena itu, sudah lama diduga itu HD 140283 cukup kuno – tetapi usia yang mulia yang tepat belum pernah dihitung sebelumnya.

Tim Dr. Bond menentukan bahwa bintang itu berusia 13,9 miliar tahun – plus atau minus 700 ratus juta tahun. Ini tidak menyebabkan konflik dengan usia 13.77 miliar tahun alam semesta itu sendiri, karena perhitungannya terletak di dalam bar kesalahan eksperimental.

Penemuan ini menempatkan beberapa konstanta pada pembentukan bintang kuno. Populasi III bintang-bintang bersatu dari hidrogen dan helium primordial, dan tidak mengandung banyak unsur yang lebih berat daripada helium. Ini berarti bahwa sama kuno dengan yang lebih tua HD 140283 paling pasti adalah, komposisinya – yang mengandung kedalaman sedikit logam – berarti bahwa ia pasti terbentuk setelah generasi pertama bintang di alam semesta kita – Populasi III bintang-bintang.

Karena itu, kondisi untuk pembentukan Populasi II bintang-bintang pasti telah menerapkan sangat awal dalam sejarah Alam Semesta. Para astronom umumnya berpikir bahwa bintang-bintang pertama lahir beberapa ratus juta tahun setelah alam semesta kita dilahirkan – tetapi bahwa mereka besar, hidup cepat dan mati-matian, dan mati muda, dalam ledakan supernova raksasa yang memanaskan gas ambient dan memberkati dengan semua elemen lebih berat dari hidrogen dan helium.

Namun, sebelumnya Populasi II bintang bisa lahir, gas ambient itu harus dingin. Usia yang sangat tua HD 140283 menunjukkan bahwa waktu pendinginan ini, yang diterapkan antara generasi pertama dan kedua bintang, mungkin singkat oleh standar kosmologis – hanya beberapa puluh juta tahun.

Penelitian ini dipublikasikan pada 10 Januari 2013 di jurnal Alam.

[ad_2]

Leave a Reply