Это одна из старейших звезд Млечного Пути
Астрономы при помощи телескопов TESS и Gaia и астросейсмологических методов переопределили свойства очень бедного металлами субгиганта Мафусаил, возраст которого по некоторым оценкам немного превышал текущий возраст Вселенной. Оказалось, что звезда все же не старше нашей Вселенной и может быть родом из ранее слившейся с Млечным Путем галактикой Гайя-Энцелад. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Создание подробной картины формирования и эволюции Млечного Пути основывается на свойствах различных популяций звезд, входящих в него. Важную роль здесь играют очень старые светила с очень низким содержанием металлов (элементов, тяжелее гелия), которые считаются реликтами молодой Вселенной и несут информацию о ходе обогащения внутригалактической среды элементами, возникающими в ходе звездного нуклеосинтеза.
HD 140283 или Мафусаил — одна из наиболее бедных металлами ([Fe/H] около −2,3) звезд в нашей галактике, которая представляет собой яркий и близкий к Солнцу (около 190 световых лет) субгигант спектрального класса G. Это светило используется астрономами как хороший эталонный объект для проверки теоретических моделей звезд, однако широкую известность звезда приобрела после публикации нескольких работ, в которых ее расчетный возраст превышал наблюдаемый возраст Вселенной, что связывается с различиями и погрешностями в используемых методах измерений. Некоторое время звезда также считалась самой старой среди известных.
Группа астрономов во главе с Мией Лундквист (Mia Sloth Lundkvist) из Орхусского университета решила переопределить параметры Мафусаила при помощи астросейсмологии. Такой подход позволяет давать весьма точные оценки массы и возраста для звезд главной последовательности и субгигантов и основывается на наблюдениях за пульсациями звезды в различных режимах, порождаемых распространением волн, несущих информацию о внутренних слоях светила. HD 140283 — отличная цель для астросейсмологического анализа, однако до сих пор таких исследований не проводилось.
Ученые анализировали данные высокоточных фотометрических наблюдений космического телескопа TESS за звездой, позволяющие выявить малейшие колебания ее блеска. Такие данные обычно используются для обнаружения экзопланет транзитным методом, однако они прекрасно применимы и в астросейсмологии. Исследователи выявили восемнадцать различных мод колебаний: шесть радиальных (расширение и сжатие) мод, одиннадцать смешанных (сочетание волн в центральной области звезды и в оболочке) дипольных (нерадиальных) мод и одна квадрупольная мода, которая не использовалась в дальнейших моделированиях.
Наиболее подходящая под данные наблюдений модель, подобранная при помощи кода BASTA (BAyesian STellar Algorithm), представляет собой звезду с массой 0,75 массы Солнца, светимостью 4,43 светимости Солнца, эффективной температурой 5818 кельвинов, радиусом 2,078 радиуса Солнца, и небольшим обогащением элементами альфа-процесса. Оценки массы и радиуса согласуются с ранее полученными значениями по данным наземной интерферометрии.
HD 140283 (оранжевым) в контексте химического состава среди других звезд Млечного Пути по данным каталога спектроскопического обзора неба APOGEE DR17
HD 140283 (оранжевым) в контексте химического состава среди других звезд Млечного Пути по данным каталога спектроскопического обзора неба APOGEE DR17
M. S. Lundkvist et al. / arXiv, 2025
Что же касается возраста Мафусаила, то ученые получили значение 14,2 ± 0,4 миллиардов лет, что в пределах погрешности не противоречит расчетному текущему возрасту Вселенной в 13,787 ± 0,020 миллиардов лет. Исследователи считают, что это позволяет охарактеризовать HD 140283 как очень старую звезду, возникшую на ранних стадиях жизни Вселенной. Если же принять во внимание сильно вытянутую и ретроградную орбиту Мафусаила в Млечном Пути, определенную по данным телескопа Gaia, и наблюдаемые отличия звезды от других звезд Млечного Пути, то возникает следующая картина: HD 140283 в настоящее время является членом гало Млечного Пути, куда попала 8-11 миллиардов лет назад в результате аккреции нашей галактикой фрагментов разрушенной приливными силами галактики Гайя-Энцелад.
По информации https://nplus1.ru/news/2025/11/01/hd-140283-astroseismic
Обозрение "Terra & Comp".
