190光年外,科学家发现132亿岁的古老恒星,那银河系多大了?

艾牛科普君 2023-04-05 00:12:10

100多年前,天文学家在天秤座发现了一个名叫HD 140283的恒星,视星等为7.2,就算是最晴朗的夜空,在地面上肉眼也看不到。当时它并没有引起人们的注意,人类并没有发现它的特殊。

时间到了21世纪,天文学家霍华德·邦德于2003年至2010年期间利用哈勃太空望远镜对该恒星进行了多次观测,根据观测数据,该恒星距离地球大约190光年,真实年龄至少为132亿年。不过这颗恒星已经时日不多,濒临死亡。

科学界的主流观点认为,宇宙诞生于一场猛烈的大爆炸,这场爆炸大约发生于138亿年前,也就是说我们的宇宙的年龄为138亿。HD 140283,至少132亿岁,这意味着它是人类发现的已知最古老的恒星。

人类至今都未曾走出太阳系,190光年远的距离,科学家是如何知道HD 140283的寿命的呢?

有些人说,这是专家胡说八道猜的,反正也无法证实。实际上这还真有依据,恒星能够发光,并且每颗恒星都有其独一无二的光谱,科学家可以利用超级灵敏的天文望远镜捕捉到这些光,并从中获取到一些关键信息,通过综合分析该恒星的质量、表面温度、光度等信息,计算出该恒星氢耗尽的速度,科学家就能够推测出该恒星的年龄。

一般而言,恒星的质量与其年龄有关,新生恒星的质量会比它们成熟之后的质量要大,因为恒星不断通过核聚变反应释放出光和热,会消耗恒星内部的氢等物质,使自己的质量变得越来越小。此外,恒星的表面温度也会随着恒星的年龄而改变,新生恒星的表面温度会比成熟之后的温度低。另外,恒星的光度也会随着恒星的年龄变化,新生的恒星的光度通常也会比它们成熟之后的光度要低。

通过光谱分析,不仅能知道该恒星由究竟由哪些元素按何种比例组成,还能知道该恒星目前的演化阶段。

基于这些信息,科学家判断HD 140283是一颗第2代恒星,因为这颗恒星是一颗贫金属次巨星。何谓贫金属恒星?就是大气中的重元素的丰度远比太阳低得多的一类恒星,反之就是富金属恒星。所谓次巨星,就是光度介于主序星(矮星)与巨星之间的恒星。

宇宙大爆炸后诞生的首批恒星,只包含氦等轻元素,这类恒星被称作第1代恒星。随着时间的推移,这些恒星在超新星爆炸之后,将通过聚变反应生成的金属元素等重元素抛射到了宇宙空间中,后才逐渐形成了像HD 140283这样的第二代恒星。根据主流观点,太阳至少属于第3代恒星。

至于宇宙中的第一代恒星,科学家尚未在宇宙中发现这类恒星存在的直接证据,不过科学家并没有放弃寻找这类恒星的希望。

银河系中竟然有年龄高达132亿年的恒星,那银河系的年龄究竟有多大呢?

据估计,银河系中有数千亿颗恒星,而银河系中古老恒星的数量也非常多,其中恒星年龄超过100亿年的并不在少数。

据悉,科学家通过天文望远镜分析了银河系中大约25万颗次巨星的大致年龄,最终确定银河系是宇宙中最古老的星系之一,在宇宙大爆炸几亿年后,银河系就已经诞生了。也就是说,银河系的年龄仅比宇宙的年龄小几亿年。

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