En av meteoriterna analyserade för att hjälpa till att fastställa Vintergatan. Bildkredit: Nicolas Dauphas, University of Chicago. Klicka för att förstora.
University of Chicagos Nicolas Dauphas har utvecklat ett nytt sätt att beräkna åldern på Vintergatan som är fri från de ogiltiga antagandena som har plågat tidigare metoder. Dauphas? Metoden, som han rapporterar i 29 juni-numret av tidskriften Nature, kan nu användas för att ta itu med andra mysterier om kosmos som har förblivit olösta i årtionden.
? Åldersbestämningar är avgörande för en grundläggande förståelse av universum ,? sa Thomas Rauscher, biträdande professor i fysik och astronomi vid universitetet i Basel i Schweiz. ? Det stora antalet implikationer är det som gör Nicolas? fungerar så spännande och viktigt.?
Dauphas, biträdande professor i geofysiska vetenskaper, driver Origins Laboratory vid University of Chicago. Hans omfattande intressen inkluderar ursprunget på jordens atmosfär, de äldsta bergarter som kan innehålla bevis för liv på jorden och vilka meteoriter avslöjar bildandet av solsystemet.
I sitt senaste verk har Dauphas finslipat den kosmiska klockans noggrannhet genom att jämföra förfallet av två långlivade radioaktiva element, uran-238 och thorium-232. Enligt Dauphas? ny metod, åldern på Vintergatan är cirka 14,5 miljarder år, plus eller minus mer än 2 miljarder år.
Den åldern överensstämmer generellt med uppskattningen på 12,2 miljarder år - nästan lika gammal som universum självt? som bestäms av tidigare existerande metoder. Dauphas? hitta verifieringar av vad som redan misstänktes, trots nackdelarna med befintliga metoder:? Efter big bang tog det inte mycket tid innan stora strukturer bildades, inklusive vår Vintergalax ,? han sa.
Åldern på 12 miljarder år för galaxen förlitade sig på egenskaperna hos två olika uppsättningar av stjärnor, kulakluster och vita dvärgar. Men denna uppskattning beror på antaganden om stellarutveckling och kärnfysik som forskare ännu inte har styrkt till sin fulla tillfredsställelse.
Globulära kluster är grupper av stjärnor som finns i utkanten av en galax. Processerna för stjärnutveckling antydde att de flesta stjärnorna i kulakluster är nästan lika gamla som själva galaxen. När big bang inträffade för 13,7 miljarder år sedan var de enda elementen i universum väte, helium och en liten mängd litium. Milky Way: s globulära kluster måste vara nästan så gamla eftersom de innehåller mest väte och helium. Yngre stjärnor innehåller tyngre element som återvanns från resterna av äldre stjärnor, som ursprungligen smidde dessa tyngre element i sina kärnor via kärnfusion.
Vita dvärgstjärnor är under tiden stjärnor som har använt sitt bränsle och har avancerat till det sista stadiet av deras liv. ? Den vita dvärgen har ingen energikälla, så den svalnar bara. Om du tittar på dess temperatur och du vet hur snabbt den svalnar, kan du ungefär galaxens ålder, eftersom några av dessa vita dvärgar är ungefär lika gamla som galaxen ,? Sa Dauphas.
Ett mer direkt sätt att beräkna stjärnåldern och Vintergatan beror på uran / thoriumklockans noggrannhet. Forskare kan teleskopiskt upptäcka de optiska fingeravtryck? av de kemiska elementen. Med hjälp av denna förmåga har de mätt uran / thorium-förhållandet i en enda gammal stjärna som ligger i mjölkkanens halo.
Originalkälla: University of Chicago News Release
