gov-civil-vilareal.ptL'étoile de Mathusalem n'est pas plus vieille que l'Univers après tout. Mais c'est encore assez vieux.
>Il y a des moments en science où vous obtenez un résultat dont vous savez qu'il est faux, mais vous ne le savez pas Pourquoi . Cela peut conduire à des suppositions intéressantes et plusieurs fois à une science très intéressante.
Comme, par exemple, lorsque vous trouvez une étoile qui semble être, euh, plus ancienne que l'Univers.
Telle est HD 140283, une étoile similaire au Soleil qui se trouve à 200 années-lumière de la Terre – assez proche à mesure que les étoiles se rapprochent. Elle est connue depuis un certain temps pour être un type particulier d'étoile, celle que nous disons est à faible métallicité.
En un mot, l'Univers primitif était principalement composé d'hydrogène et d'hélium , et des éléments plus lourds (ce que les astronomes appellent métaux pour des raisons historiques) n'ont commencé à apparaître que lorsque des étoiles massives les ont faites dans leur noyau, ont explosé et les ont envoyées dans l'espace pour s'intégrer dans de nouvelles étoiles.
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Cela signifie que les étoiles plus âgées ont tendance à contenir moins d'éléments lourds et que les étoiles plus jeunes en ont plus. Nous utilisons le Soleil comme standard, car pourquoi pas. Par cette mesure, HD 140283 a une métallicité 1/250e(0.004) celui du Soleil !
C'est extrêmement vieux, ce qui implique un âge très avancé pour cette star. D'autres mesures semblent renforcer cela, c'est pourquoi il a été surnommé l'étoile de Mathusalem. Une mesure, en utilisant Hubble en 2013 , met son âge à environ 14,5 ± 0,8 milliard d'années.
C'est un peu un problème. L'Univers n'a que 13,77 ± 0,04 milliard d'années . Cette étoile est-elle plus ancienne que l'Univers ?
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HD 140283, étoile de Mathusalem, vue dans un relevé du ciel. Crédit : NASA/GSFC/SkyView/DSS2
Eh bien, pompe les freins ici. Les incertitudes dans ces chiffres (la partie ±) ont beaucoup de poids. 14,5 - 0,8 = 13,7, il est donc tout à fait possible que l'âge de l'étoile soit inférieur à ce que l'on pensait. Il n'y a pas d'astronome sur la planète, je parie, qui pense que l'étoile est en fait plus vieille que l'Univers lui-même ! Bien sûr, si vous regardez, vous trouverez de nombreux articles exagérant son âge, et certains de sites moins réputés disent que HD 140283 vient d'un univers antérieur qui a survécu du Big Bang au nôtre. Comment cela fonctionne exactement n'est pas clair (parce que c'est une science au niveau de la Terre plate).
Le problème est de réduire les incertitudes. Une chose qui aide est d'obtenir la distance, afin que nous sachions à quel point elle est vraiment lumineuse (nous pouvons mesurer la luminosité ici sur Terre, puis corriger la distance pour savoir combien de lumière elle émet réellement, appelée le luminosité ). Les progrès récents ont aidé ici, donc un groupe d'astronomes s'est à nouveau attaqué à cette étoile . En utilisant les meilleures mesures à ce jour, ils ont utilisé un logiciel qui crée des modèles de la façon dont les étoiles changent au fil du temps en fonction de leurs propriétés de base telles que la masse, la luminosité, le contenu élémentaire (celui-ci est critique ici, en raison de la faible teneur en métal de l'étoile), etc. sur.
Ce qu'ils ont trouvé, c'est que la masse de l'étoile est de 0,81 ± 0,05 fois celle du Soleil, et son âge est (roulement de tambour s'il vous plaît)... 12,01 ± 0,05 milliard d'années.
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Ahhh, c'est mieux. Confortablement plus jeune que le cosmos, et donc formé après le Big Bang.
Mais oui, c'est quand même vraiment frakking vieux. Le Soleil a 4,6 milliards d'années , en comparaison. La galaxie de la Voie lactée elle-même a environ 12 milliards d'années, ce qui signifie que c'était l'une des toutes premières étoiles à y être née, peut-être même pendant la formation de la galaxie elle-même. C'est incroyable.
Compte tenu de son âge avancé, il n'est pas surprenant que la star soit en train de mourir. Il n'y a plus d'hydrogène dans son cœur depuis un certain temps déjà, et commence à se développer en une géante rouge . Pour le moment, ce processus ne fait que commencer, c'est donc ce que nous appelons un sous-géante . Il fait déjà environ le double du diamètre du Soleil et finira par gonfler un peu plus. Après cela, il subira un long processus de perte de masse à travers un vent de particules subatomiques, rétrécira, se dilatera à nouveau et finira par faire sauter toutes ses couches externes pour devenir une naine blanche de faible masse. À ce stade, il refroidira, s'estompant sur plusieurs milliards d'années pour devenir une naine noire. Le temps que cela prendra est en fait beaucoup plus long qu'il n'a déjà été en vie, donc en ce sens, il a un très, très long avenir devant lui.
Il semble donc que le paradoxe de l'âge cosmique de l'étoile de Mathusalem soit maintenant résolu.
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À quoi peut ressembler l'étoile de Mathusalem de près (représentation de l'artiste). Crédit: NASA, SDO et l'équipe AIA . Modified by Phil Plait
Mais, je le ferai remarquer, il est peu probable qu'il s'agisse de la plus ancienne étoile de la galaxie. La Voie lactée mesure 120 000 années-lumière de diamètre , alors quelles sont les chances que la plus vieille étoile se trouve à 200 années-lumière ? Il se trouve qu'il est juste assez proche pour bien étudier, et la distance implique qu'il y a beaucoup plus d'étoiles comme celle-ci, et peut-être plus anciennes, dans la galaxie, l'une des premières générations d'étoiles de l'Univers. Les trouver et les analyser ajoutera à notre compréhension du comportement de ces anciens habitants stellaires.
Les étoiles sont vieilles, mais le jour est encore jeune. Il y a plein d'autres choses à découvrir et à étudier.
