Bolonijos universiteto ir Leibnico astrofizikos instituto Potsdame (Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam, AIP) bei kitų institutų tyrėjai pasiūlė naują būdą spręsti Hablo įtampą, lygindami Visatos amžiaus, o ne jos plėtimosi greičio įverčius. 
Naudodami tikslius žvaigždžių duomenis, jie nustatė kruopščiai atrinktų labai senų Paukščių Tako žvaigždžių amžių ir nustatė, kad labiausiai tikėtinas amžius yra apie 13,6 milijardo metų.
Remiantis standartinio kosmologinio modelio prielaida, šis amžius neatitinka jaunesnės Visatos, kurią numato cefeidų ir supernovų pagrindu atlikti plėtimosi matavimai, tačiau jis suderinamas su vyresniu amžiumi, nustatytu stebint kosminį mikrobangų foną, – taip suteikdamas naują perspektyvą vykstantiems debatams apie Hablo įtampą. Straipsnis paskelbtas žurnale „Astronomy & Astrophysics“.
Hablo įtampos debatų permąstymas
Vienas iš labiausiai diskutuojamų klausimų šiuolaikinėje kosmologijoje yra Hablo konstantos, kuri matuoja, kaip greitai Visata plečiasi šiandien, vertė. Daugelį metų skirtingi tradiciniai metodai davė nenuoseklius rezultatus, ir nepaisant daugelio pastangų, vis dar nėra aiškaus paaiškinimo.
Bolonijos universiteto ir Potsdamo Leibnico astrofizikos instituto tyrimas atveria alternatyvų požiūrį į iki šiol naudotus metodus. Užuot ieškojus neatitikimų tiesiogiai plėtimosi greičiuose, tai buvo paversta vadinamąja amžiaus įtampa.
Kosmologiniai modeliai dabartinį Visatos plėtimosi greitį tiesiogiai susieja su jos amžiumi: didesnė Hablo konstantos vertė reiškia jaunesnę Visatą, o mažesnė – senesnę. Šiuo metu esantys Hablo konstantos matavimai, pagrįsti matavimais vietinėje Visatoje iš cefeidų ir supernovų, viena vertus, ir ankstyvojoje Visatoje iš kosminio mikrobangų fono, kita vertus, atitinka maždaug 13 ir 14 milijardų metų kosminį amžių. Tačiau kuris iš šių dviejų amžių yra teisingas?
Naudojant seniausias žvaigždes kaip laikrodžius
Visata negali būti jaunesnė už seniausias joje esančias žvaigždes. Jei seniausių mūsų galaktikos žvaigždžių amžių galima išmatuoti labai tiksliai, galima nustatyti patikimą apatinę Visatos amžiaus ribą.
Projektą inicijavo neįprastas dviejų tradiciškai atskirų tyrimų sričių bendradarbiavimas: Bolonijos universiteto kosmologijos grupė ir AIP žvaigždžių archeologijos grupė. Darbas buvo pagrįstas esamu žvaigždžių amžiaus katalogu iš ankstesnio AIP tyrimo, kuriame tikslus amžius buvo išmatuotas derinant kelis informacijos elementus apie daugiau nei 200 000 Paukščių Tako žvaigždžių ryškumą, padėtį ir atstumą.
Svarbus elementas buvo trečiojo Europos Kosmoso Agentūros „Gaia“ misijos duomenų panaudojimas, kuris pateikia išskirtinai tikslius paralaksus ir spektrus ir taip pagerina daugelio netoliese esančių žvaigždžių parametrų reikšmes.
„Gaia“ susiaurina Visatos amžių
Iš šio didelio duomenų rinkinio buvo sudarytas kruopščiai atrinktas seniausių žvaigždžių, kurių amžiaus įvertinimai yra patikimiausi, pavyzdys. Dėmesys buvo skiriamas kokybei, o ne kiekybei, pasirenkant tik tas žvaigždes, kurių amžių galima patikimai nustatyti naudojant „StarHorse“ kodą, ir pašalinant galimus triukšmus.
Rezultatas: galutinei maždaug 100 žvaigždžių imčiai labiausiai tikėtinas amžius yra apie 13,6 milijardo metų. Tai per senas amžius, kad būtų suderinama su Visatos amžiumi, nustatytu iš cefeidų ir supernovų, tačiau tai gerai dera su kosminiu amžiumi, nustatytu iš kosminio mikrobangų fono.
„Šis projektas puikiai parodo, kaip skirtingų sričių patirties derinimas gali atverti naujus langus į esminius klausimus. Žvaigždžių amžiaus matavimas pats savaime yra sudėtingas iššūkis, tačiau dabar gyvename eroje, kai turimų duomenų kiekis ir kokybė leidžia mums pasiekti precedento neturintį tikslumą ir pirmą kartą statistiškai reikšmingus rezultatus. Artėjant kitam „Gaia“ duomenų paskelbimui, žvaigždžių amžius gali tapti esminiu kosmologijos ramsčiu“, – sako Elena Tomasetti iš Bolonijos universiteto ir pirmoji tyrimo autorė.
„Su „Gaia“ Paukščių Takas iš esmės tapo artimojo lauko kosmologijos laboratorija. Dabar galime precedento neturinčiu tikslumu įvertinti žvaigždžių amžių. Kitas proveržis bus tikslumas, Galaktikos laiko juostą įtvirtinantis daug didesniu tikrumu. HAYDN misijos koncepcija, dalyvaujant AIP, siekia žengti šį lemiamą žingsnį“, – priduria Cristina Chiappini iš AIP.
Ką tai reiškia ateities kosmologijai
Nors šie rezultatai dar nėra galutiniai dėl likusių žvaigždžių amžiaus įvertinimų neapibrėžtumų, jie suteikia svarbų nepriklausomą apribojimą diskusijose dėl Hablo įtampos. Tuo pačiu metu jie pabrėžia artimojo lauko kosmologijos ir ypač AIP tyrimų potencialą spręsti esminius kosmologinius klausimus naudojant seniausias Paukščių Tako „fosilijas“. Tikimasi, kad su ketvirtuoju „Gaia“ duomenų paskelbimu bus pasiekta tolesnė reikšminga pažanga – o kartu su ja – dar griežtesni apribojimai dėl Visatos amžiaus ir Hablo konstantos vertės.
Elena Tomasetti et al, The oldest Milky Way stars: New constraints on the age of the Universe and the Hubble constant, Astronomy & Astrophysics (2026). DOI: 10.1051/0004-6361/202557038
Kosmologai bendradarbiauja siekdami tikslesnių Hablo konstantos matavimų
Webb kosminis teleskopas priartina stebimos Visatos ribas arčiau prie Didžiojo sprogimo
Kokie būtų lietaus lašai kituose pasauliuose?