Возраст Вселенной и её населения

В середине прошлого века возраст Вселенной определялся приблизительно в 15 – 20 миллиардов лет. Именно эта приблизительность придавала убедительность этим цифрам, так как было понятно, что вряд ли можно точно вычислить этот возраст. Но приблизительно с 80-х годов, стали появляться уточнённые данные, которые с каждым годом всё более снижали интервал приблизительности оценки, и это стало вызывать обоснованное подозрение.

Оказалось, что возраст Вселенной вычислялся до банальности простой формулой:

Т = 1000 / Н (млрд.лет)

Н – постоянная Хаббла.

Напомню постоянная Хаббла определяется по так называемому «красному смещению» и представляет собой вероятную скорость расширения Вселенной. Сегодня по разным методам исследования постоянная Хаббла оценивается в интервале 64 – 74 км/(с*Мпк).

Т(min) = 1000 / 74 = 13,5 млрд. лет
Т(maх) = 1000 / 64 = 15,6 млрд. лет
Т(ср) = (Т(миn) + Т(мах)) / 2 = 14,55 млрд. лет.

Насколько полученный результат отражает действительность, вызывает сомнение, так как сам метод оценки базируется на виртуальной гипотезе ТБВ.

Для того чтобы проверить соответствует ли полученный результат реальному возрасту наблюдаемых звёзд надо обратиться к такому понятию как термоядерный синтез, т.е. производство элементов в «топках» звёзд. Но тут ситуация оказалась ещё более запутанной чем определение возраста Вселенной, не смотря на кажущуюся простоту самого вопроса.

Предполагается, что, в процессе термоядерного синтеза, путём длительных преобразований водород в термоядерной «печке» постепенно превращается в более тяжёлые элементы. Считается что звёздная «печка» перестаёт производить новые элементы, достигнув железа, так как производство новых более тяжёлых элементов требует больше энергии, чем может дать «горение» железа, поэтому все звезды при возможности измеряются на наличие в них железа. Этот показатель называется металличность и указывается в характеристиках звезды. [1]

И вот тут появилась, с моей точки зрения, необъяснимая странность. Было выдвинуто предположение, что ранние звёзды не производили тяжёлые элементы и соответственно их не накапливали, поэтому, если мы встречаем звезду с минимальной металличностью, то это и есть самая древняя звезда.

На каком основании был отменён процесс синтеза и накопления тяжелых металлов, осталось неясным. Но природа плевать хотела на виртуальные измышления псевдоучёных, и все звезды имеют в своем составе тяжёлые элементы. И если отбросить, эту идиотскую гипотезу о стерильном синтезе, то по уровню металличности мы можем определить возраст звёзд.

Для этого нам необходимо использовать некий критерий производства и накопления железа в термоядерном синтезе звезды. В качестве базовой модели целесообразно использовать Солнце, как наиболее подробно изученную звезду.

Возраст Солнца оценивается по возрасту его планетарной системы на уровне 5 млрд. лет.

Сегодня в составе Солнца наблюдается 20 атомов железа на миллион атомов водорода.

Таким образом, предполагая, что процесс производства и накопления железа во всех звёздах протекает приблизительно одинаково, мы имеем стандартный показатель интенсивности накопления железа в составе звёзд:

4 атома железа на миллион атомов водорода за один миллиард лет.

Что соответствует показателю металличности -5,4 за 1 Гигагод.

Таким образом, зная металличность звезды, мы можем определить её возраст, исходя из предположения, что её ядерная «топка», на протяжении всего время существования, работала в стандартном режиме.

Если исходить из условия среднего возраста Вселенной 14,6 млрд. лет, то абсолютная металличность наблюдаемой звезды не может быть более -4,23, а относительная соответственно более 0,47, что соответствует 60 атомам железа на миллион атомов водорода.

В настоящее время, нет достоверных данных об относительной металличности более 0,35, что указывает на предельный возраст наблюдаемых звёзд равный 11,17 млрд. лет.

В связи с этим, следует констатировать, что в настоящее время нет достоверных данных о существовании звёзд возрастом более 11,2 млрд. лет., что ставит под сомнение принятый сегодня возраст наблюдаемой части Вселенной в 14,6 млрд. лет, так как в этом случае получается, что от первых 3,4 млрд. лет существования Вселенной ничего не осталось, или в это время там вообще ничего не было, т.е. расширение пространства было, но в этом расширяющемся пространстве ничего не происходило?

Итак, анализ металличности звёзд не смог прояснить ситуацию с возрастом Вселенной, но при этом лишь породил новые вопросы.




[1] В разных публикациях указывается разное значение металличности. В одних указывают абсолютную металличность, т.е. логарифм отношения числа атомов железа к атомам водорода характерных для данной звезды. В других относительную металличность как разницу соответствующих логарифмов (абсолютных значений металличности) звезды и Солнца.
Абсолютная металличность Солнца из расчёта 20 атомов железа на один миллион атомов водорода равна -4,7.
В некоторых публикациях приводят значения приведенной металличности в процентах, например, 0,4% содержания железа по отношению к Солнцу, что соответствует 80 атомам железа на один миллиард атомов водорода или абсолютная металличность -7,1.


ДОПОЛНЕНИЕ

Проблема пропавших 3,4 млрд. лет может быть решена предположением, что возраст Солнца не 5, а 7 млрд. лет.

Тогда, при современном составе железа 21 атом на миллион атомов водорода за 7 млрд. лет прирост железа составит 3 атома на миллион атомов водорода за один миллиард лет.

При максимальной относительной металличности 0,35 абсолютная металличность звезды равна -4,35 или 44,7 атомов железа на миллион атомов водорода, это даёт нам возраст звезды 14,9 млрд. лет (44,7/3), что находится в принятом на сегодня интервале.

Полученный результат вероятней всего указывает на то, что 15 млрд. лет является предельным сроком жизни водородных звёзд, поэтому мы и не можем наблюдать звёзды большего возраста, как не можем наблюдать людей или животных за границами их биологической продолжительности жизни.