Возраст нашей галактики

С развитием научных методов и инструментария учёные получают возможность точнее определить возраст нашей галактики и получить больше данных для понимания того, как она развивалась. В этом им помогает анализ таких небесных объектов, как глобулярные (шаровые) кластеры. Ниже я хотел бы рассказать немного подробнее об этих объектах и о том, к каким выводам пришли астрономы на текущий день.

Для большинства людей возраст Земли является некой точкой отсчёта, началом координат всего. В принципе, это логично. Однако с глобальной точки зрения, момент образования нашей планеты является всего лишь проходным эпизодом. Как и образование Солнечной системы. Другое дело — наша галактика. Не поддающееся осознанию скопление 200-400 миллиардов звёзд, не говоря уже о частностях в виде планет, комет, чёрных дыр и множества других объектов. Всё это живёт и взаимодействует друг с другом по зачастую совершенно не известным нам законам и принципам. Галактики часто сравнивают с феноменальными живыми организмами, что прозрачно намекает на феноменальную же человеческую гордыню в отношении нас самих, «царей природы». А как давно появился наш галактический «организм»?

На этот вопрос астрономы пытаются ответить с помощью анализа самых старых из известных нам объектов Млечного Пути: глобулярных кластеров. Это во всех смыслах древние, довольно плотные шарообразные звёздные скопления. Вообще, наша галактика имеет форму тонкого диска с утолщением в центре. В то же время диск окружён своеобразным гало, гораздо менее плотным звёздным шлейфом.

На окраинах диска и в гало Млечного Пути присутствуют яркие «сгустки», которыми и являются глобулярные кластеры. Считается, что на каждую звезду из глобулярных кластеров приходится примерно 100 звёзд, формирующих гало. Глобулярные кластеры, как и само гало, считаются одними из самых старых объектов в нашей галактике, их образование относят ко временам юности Млечного Пути. Возраст кластеров определяют по их суммарному свечению, а вот из-за рассеянности «гало-звёзд» определять их возраст очень непросто.

Одним из основных постулатов теории эволюции звёзд является правило: чем массивнее звезда, тем быстрее она умирает. В гало (и глобулярных кластерах) находится много белых карликов, которые являются конечной стадией жизненного цикла многих звёзд. Это истощённые, остывающие звёзды маленькой массы. По статистике, их масса составляет 50-57% от массы Солнца. Исследование белых карликов позволяет определять возраст конкретных ГК и отдельных зон гало Млечного Пути. Например, большой кластер под названием 47 Tucanae (в созвездии Тукана). Он расположен в 15 000 световых лет от нас и является вторым ярчайшим кластером после Омега Центавра. Недавние исследования показали, что возраст 47 Tucanae составляет около 9,9 миллиарда лет (±700 млн).

Это довольно молодой кластер, звёзды которого отличает высокая металличность (т.е., содержание элементов тяжелее водорода и гелия). «Обогащённые металлами» кластеры в основном расположены в диске Млечного Пути, а «обеднённые» — в гало. Такое распределение двух видов глобулярных кластеров в объёме помогает лучше понять механизм формирования и развития нашей галактики. Разница в возрасте говорит о том, что диск галактики сформировался из гало спустя несколько миллиардов лет. Возраст глобулярного кластера Messier 4, расположенного в созвездии Скорпиона, составляет около 12,5 млрд лет. Но и он не самый старый. Одни из наиболее древних глобулярных кластеров, известных сейчас астрономии, насчитывают около 13,5 млрд лет, например, NGC 6397.Что и говорить, после этого наша старушка Земля с возрастом в 4,5 млрд лет выглядит просто девушкой.

P.S. Другие статьи на космическую тематику:
Чёрные дыры
Другие планеты
Межзвёздные путешествия