První hvězdy Mléčné dráhy odhalují stáří vesmíru a přinášejí nový pohled na záhadu rozpínání

Vědci navrhli inovativní metodu určení stáří vesmíru pomocí nejstarších hvězd v Mléčné dráze. Zjistili, že vesmír je starý 13,6 miliardy let, což přináší důležitý nezávislý pohled do probíhající debaty o rychlosti jeho rozpínání.

Vědci z Univerzity v Bologni a Leibnizova institutu pro astrofyziku v Postupimi (AIP) představili nový přístup k řešení problému stanovení Hubbleovy konstanty. Namísto přímého měření rychlosti rozpínání vesmíru se zaměřili na přesné určení jeho stáří.

Pomocí pečlivě vybraných velmi starých hvězd v Mléčné dráze, jejichž stáří bylo přesně stanoveno, došli k závěru, že nejpravděpodobnější věk vesmíru je 13,6 miliardy let. Tento odhad předpokládá, že vesmír je jen o maličko starší než jeho nejstarší hvězdy. Toto zjištění je v souladu se stářím odvozeným z pozorování kosmického mikrovlnného pozadí, ale je v rozporu s mladším vesmírem, který vyplývá z měření rychlosti expanze na základě cefeid a supernov. Tímto způsobem práce přidává nový úhel pohledu do probíhající debaty o takzvaném Hubbleově napětí.

Rozpor v měřeních Hubbleovy konstanty, která spojuje současnou rychlost expanze vesmíru přímo s jeho věkem (vyšší konstanta znamená mladší vesmír), byl takto převeden do sporu o stáří vesmíru. Měření založená na současném vesmíru (cefeidy a supernovy) a raném vesmíru (kosmické mikrovlnné pozadí) se sice obě pohybují kolem 13 až 14 miliard let, ale i zde se výsledky dostatečně liší.

Výzkum vycházel ze stávajícího katalogu stáří hvězd z předchozí studie AIP, kde bylo přesné stáří změřeno kombinací informací o jasu, poloze a vzdálenosti více než 200 000 hvězd v Mléčné dráze. Klíčovým prvkem bylo využití třetího vydání dat z mise ESA Gaia, která poskytuje mimořádně přesné paralaxy a spektra, a tím i vylepšené parametry pro velké množství blízkých hvězd. Z tohoto rozsáhlého souboru dat byl sestaven vzorek asi 100 nejstarších hvězd s nejspolehlivějšími odhady věku, s důrazem na kvalitu dat. Výsledné nejpravděpodobnější stáří 13,6 miliardy let je příliš vysoké na to, aby bylo slučitelné se stářím vesmíru odvozeným z cefeid a supernov, ale dobře se shoduje se stářím odvozeným z kosmického mikrovlnného pozadí.

Autoři studie zdůrazňují, že ačkoli tyto výsledky nejsou dosud konečné kvůli přetrvávajícím nejistotám v odhadech stáří hvězd, poskytují důležitý nezávislý podklad pro debatu o Hubbleově napětí.