Jeśli w czystą, bezksiężycową noc wyjdziesz dalej za miasto i spojrzysz w niebo, zobaczysz około trzech tysięcy migoczących kropek. Od dzieciństwa uczono nas, że jeśli nie migocze, to jest planetą. Jeśli się porusza, to jest to satelita lub meteoryt. Za tym niewielkim rozproszeniem znajdują się gigantyczne gwiazdy oddalone od nas o wiele miliardów kilometrów, z których niektóre są dziesiątki i setki razy większe niż nasze Słońce. Nasza rodzima kula gazowa klasy G2V reprezentuje również uniwersalną społeczność luminarzy. Naukowcy szacują jego wiek na 4,5 miliarda lat. Ale układ słoneczny jest uważany za stosunkowo młody. Gdzie ukrywają się najstarsze gwiazdy?
Najpierw dowiedzmy się, jak rodzą się gwiazdy. Wiadomo, że pusta przestrzeń w rzeczywistości nie jest pusta - na każde dwa centymetry sześcienne przypada średnio jedna cząsteczka. Najpierw tworzy się z nich zimny, rozrzedzony obłok międzygwiazdowego gazu. Stopniowo pod wpływem niestabilności grawitacyjnej kurczy się i przybiera kształt kuli. W procesie kompresji energia pola grawitacyjnego zamienia się w ciepło, a temperatura chmury wzrasta. Gdy osiągnie poziom 15-20 milionów stopni, rozpoczyna się reakcja fuzji termojądrowej i kompresja ustaje. Tak rodzi się gwiazda. Reakcje termojądrowe w jądrze gwiazdy zachodzą od milionów, a nawet miliardów lat, zapewniając bezpośredniemu sąsiedztwie niemal niewyczerpany przepływ energii.
W tym czasie wewnątrz gwiazdy jądra wodoru łączą się, tworząc hel. Następnie hel przekształca się w węgiel, węgiel w tlen, tlen w krzem, a krzem w żelazo. Gwiazda staje się masywniejsza i tworzy ciężkie elementy. Trwa to, dopóki nie zacznie ponownie się kurczyć. Małe luminarze, takie jak czerwone karły, nie są wystarczająco masywne, aby syntetyzować cokolwiek innego niż hel, ale nadal mogą płonąć przez tryliony lat. O losach gwiazdy decyduje jej masa, więc pod koniec swojego życia zmienia się w białego karła, gwiazdę neutronową (pulsar) lub czarną dziurę, w zależności od jej „kategorii wagowej”.
Pierwsze gwiazdy pojawiły się niemal natychmiast po Wielkim Wybuchu, od którego według naukowców wszystko się zaczęło. Ale ponieważ wszechświat ma zaledwie 13,7 miliarda lat, a niektóre gwiazdy mogą istnieć przez biliony lat, powinno być ich mnóstwo na każdym etapie dorosłości. Sztuczka polega nie tylko na znalezieniu najstarszej gwiazdy, ale także na potwierdzeniu, że jej wiek jest najbliższy wiekowi wszechświata. Astronomia to złożona nauka, która wymaga wytrwałości i cierpliwości. W samej tylko galaktyce Drogi Mlecznej jest ponad 100 miliardów gwiazd i ponad 100 miliardów galaktyk we Wszechświecie. Pomnóż te dwie liczby - a nawet setki lat nie wystarczą nam, aby przejść przez wszystkie te listy. Nic dziwnego, że szacunki wieku najstarszych kul gazowych stale się zmieniają.
Jedna z najstarszych gwiazd, HD 140283, została odkryta ponad sto lat temu. W razie potrzeby można go zobaczyć przez lornetkę lub amatorski teleskop. Nieoficjalnie nazywa się go "Matuzalem", na cześć najstarszej osoby, która według Biblii żyła 969 lat. Ten luminarz, nieco masywniejszy od Słońca, znajduje się w konstelacji Wagi, 190 lat świetlnych od nas i należy do drugiej generacji gwiazd o niskiej zawartości metalu. Matuzalem pojawił się kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu, kiedy wszechświat był jeszcze bardzo, bardzo surowy. Początkowo myśleli, że ma 16 miliardów lat, ale to niemożliwe, bo wtedy jajko będzie starsze niż kura, która je złożyła. Obecne szacunki na 2013 rok mówią, że ta gwiazda ma 13,3 miliarda lat.
W tej samej konstelacji Wagi, ale już w odległości 7500 lat świetlnych od nas, znajduje się czerwony olbrzym HE 1523-0901. Podobnie jak Metuszelach, jest to gwiazda drugiej generacji o niskiej metaliczności. Odkryty w 2007 roku, szybko zdobył tytuł najstarszego w naszej galaktyce - zaledwie pół miliarda lat młodszy od wszechświata. Masa tego czerwonego stulatka wynosi 0,8 Słońca.
W 2014 roku grupa astronomów z Australian National University badająca gwiaździste niebo na półkuli południowej powiedziała, że znaleźli najstarszą znaną gwiazdę. Znajduje się on 6000 lat świetlnych od nas, a według wstępnych szacunków wiek samego Wszechświata wynosi 13,7 miliarda lat. Oczywiście dopracowanie analizy zajmie lata, ale sam fakt.
Możliwe, że pewnego dnia będziemy mogli z dużą dokładnością powiedzieć, że znaleźliśmy najstarszą gwiazdę, która pojawiła się zaraz po Wielkim Wybuchu, gdy tylko było to możliwe i trwa do dziś. Jak dotąd, musimy tylko uporządkować te miliardy miliardów punktów, które ukrywają się tysiące i miliony lat świetlnych od nas, używając naszych najlepszych teleskopów. Niektóre z tych gwiazd umarły dawno temu i tylko ich światło wciąż mówi nam o ich dawnym istnieniu. Inni będą żyć długo po tym, jak Ziemia przestanie istnieć. Czy to nie jest powód, by przez chwilę pomyśleć, że jesteśmy tylko jedną cząsteczką w kropli wody na falach oceanu zwanego Wszechświatem?
Film promocyjny:
ILYA KHEL