Возраст Млечного Пути определен по данным астросейсмологии

На звездах тоже иногда случаются сейсмические события, наподобие хорошо знакомых нам землетрясений. Видеть их результаты во всей красе мы не можем — далеко. Но мы можем оценить картину по колебаниям яркости звезды. А информация о распространении упругих волн в звезде может дать нам понимание ее состава и возраста.

Именно этой целью задалась группа ученых из Австралии, проанализировавшая данные, собранные космическим телескопом «Кеплер» во время второй части его миссии. Телескоп, как известно, изначально предназначался для поиска экзопланет транзитным методом — по изменению видимой яркости звезды в момент прохождения планеты между ней и нами. Его оптика была настолько чувствительной, что могла бы заметить блоху, ползущую по зажженной автомобильной фаре.

Если изменение блеска светила оказывалось периодическим это, с высокой вероятностью, указывало на наличие планеты. Находку стоило как-то подтвердить, но это уже другой сюжет. А вот если колебание яркости было разовым или, во всяком случае, непериодическим, то его причиной вероятно были какие-то события, происходившие на самой звезде.

Это был краткий рассказ о технических возможностях, а теперь перейдем к самой проблеме.

Млечный Путь, как и многие спиральные галактики, состоит из двух частей — толстого (наружного) и тонкого (внутреннего) дисков. В толстом диске находятся около 20% звезд. Считается, что его возраст немного, по астрономическим меркам, больше, чем тонкого. Но насколько велико это «немного»? Имеющиеся предположения на сей счет разноречивы, причем разница в числах достигает миллиардов лет.

Схема Млечного Пути, вид сбоку

Чтобы выяснить, насколько толстый диск старше тонкого, ученые использовали метод, известный как астросейсмология, — способ определения внутренней структуры звезд путем измерения их колебаний в результате сейсмических событий.

«Землетрясения генерируют звуковые волны внутри звезд, которые заставляют их вибрировать, — объясняет соавтор работы Деннис Стелло (Dennis Stello) из Университета Нового Южного Уэльса. Полученные колебания и их частоты рассказывают нам о свойствах звезд, в том числе об их возрасте. Это похоже на определение скрипки Страдивари по ее звучанию».

«Звуки» звезд конечно нельзя услышать, но их можно увидеть, хорошенько поискав в данных, собранных «Кеплером» за годы работы. Надо понимать при этом, что звезда — относительно простое образование, поэтому даже небольшая по объему информация о распространении упругих волн в ней позволяет судить о ее химическом составе, а тот — о возрасте звезды.

В данном случае предметом изучения было соотношение железа и водорода, позволяющее довольно точно оценить возраст светила. Основываясь на нем астрономы заключили, что средний возраст звезд толстого диска составляет примерно 10 миллиардов лет. Это означает, что перед нами и впрямь старые звезды. А мы, соответственно, живем в старой галактике.

Ознакомиться с деталями можно в статье, опубликованной в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.