Белые карлики. Будущее Вселенной | страница 56



Это верхняя граница возраста Галактики — а что можно сказать о нижней? Самым холодным из известных белых карликов с предполагаемой температурой около 3000 K считают компаньон радиопульсара PSR J222–0137, о котором в 2014 г. сообщили американские астрономы, возглавляемые профессором Висконсинского университета Дэвидом Капланом. Пульсар (быстро вращающаяся намагниченная нейтронная звезда с массой 1,2 массы Солнца) был обнаружен с помощью радиотелескопов, а наличие гравитационно связанного с ним белого карлика с массой в 1,05 солнечной удалось установить с помощью детального анализа радиоизлучения пульсара. Хотя дистанция до этой двойной системы не превышает 900 световых лет (это одна из ближайших к Солнцу нейтронных звезд), белый карлик не удалось разглядеть даже на десятиметровом гавайском телескопе имени Кека.

Возраст этого сверххолодного карлика, чей оптический спектр пока не известен, предположительно составляет 11,5–12 млрд лет. К этому еще нужно добавить возраст звезды-предшественницы, который, конечно, зависит от ее начальной — и неизвестной нам! — массы. Если она при рождении тянула на пять — шесть солнечных масс, то до превращения в белый карлик сжигала водород и гелий не менее ста миллионов лет. Отсюда следует, что Млечный Путь никак не моложе 11,5 млрд лет, но, скорее всего, несколько старше. Поэтому окончательная оценка времени жизни нашей Галактики, полученная на основе наблюдения белых карликов — это 11,5–15 млрд лет.

Впрочем, верхняя граница этого диапазона почти наверняка завышена. Многочисленные промеры спектров микроволнового реликтового излучения вкупе со Стандартной моделью Вселенной позволяют оценить ее возраст приблизительно в 13,8 млрд лет. Поскольку наша Галактика не может быть старше Вселенной, а первые звезды, скорее всего, не возникли раньше чем через 100 млн лет после Большого взрыва, возраст Галактики должен составлять от 11,5 до 13,5 млрд лет. Легко видеть, что хотя результаты использования белых карликов в качестве галактических часов дают довольно широкий разброс в оценках, но в целом они хорошо согласуются с выводами космологов.

Теперь сравним оценку возраста Галактики, основанную на наблюдении белых карликов, с альтернативной оценкой, полученной совсем иным методом. В качестве объекта исследований здесь выступают шаровые звездные скопления, которые находятся на периферии Млечного Пути и обращаются вокруг его ядра. Они содержат от сотен тысяч до более чем миллиона звезд, связанных друг с другом взаимным притяжением. Шаровые скопления имеются практически во всех крупных галактиках, причем их число порой достигает многих тысяч. Новые звезды там уже не рождаются, зато пожилые светила присутствуют в избытке. В нашей Галактике зарегистрировано около 160 шаровых скоплений, и, возможно, будут открыты еще два-три десятка. Механизмы их формирования не вполне ясны, однако, по всей видимости, многие такие скопления образовались вскоре после формирования Галактики. Поэтому датировка формирования древнейших шаровых скоплений позволяет установить нижнюю границу галактического возраста.