മെതുസെല നക്ഷത്രം (The Methuselah Star)

 

മെതുസെല നക്ഷത്രം (HD 140283) ലിബ്ര നക്ഷത്രസമൂഹത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു മഞ്ഞ ഉപഭീമൻ (subgiant) നക്ഷത്രം ആണ് . ഏകദേശം 12 ബില്യൺ വർഷം പഴക്കമുള്ള ഇത് അറിയപ്പെടുന്ന ഏറ്റവും പഴക്കം ചെന്ന നക്ഷത്രങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്.

ഭൂമിയിൽ നിന്ന് 200.5 പ്രകാശവർഷം അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന മെതുസെല സൂര്യനോട് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള പോപ്പുലേഷൻ II നക്ഷത്രങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്. 7.205 ദൃശ്യകാന്തിമാനമുള്ള ഈ നക്ഷത്രം നഗ്നനേത്രങ്ങൾക്ക് അദൃശ്യമാണ്.

നക്ഷത്ര തരം

ഈ നക്ഷത്രത്തിന് 0.81 സൗരപിണ്ഡവും സൂര്യന്റെ 2.04 മടങ്ങ് ആരവും ഉണ്ടെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. 5,787 കെൽവിൻ എന്ന ഫലപ്രദമായ താപനിലയുള്ള ഇത് സൂര്യനേക്കാൾ 4.82 മടങ്ങ് കൂടുതൽ പ്രകാശമുള്ളതാണ്. ഇത് 3.9 കിലോമീറ്റർ/സെക്കൻഡ് വേഗതയിൽ കറങ്ങുന്നു.

-2.40 ഡെക്സ് മെറ്റാലിസിറ്റി ഉള്ളതിനാൽ  ( 969 വയസ്സിൽ മരിച്ചതായി പറയപ്പെടുന്ന ഒരു ബൈബിൾ ഗോത്രപിതാവിനെ പരാമർശിച്ചാണ് മെതുസേല എന്ന പേര്)  ഇതുവരെ കണ്ടെത്തിയതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും ലോഹക്കുറവുള്ള (അതിനാൽ ഏറ്റവും പഴക്കമേറിയ) നക്ഷത്രങ്ങളിൽ ഒന്നാണിത്.  

പ്രായം

മെതുസേല നക്ഷത്രത്തിന് ഏകദേശം 12 ബില്യൺ വർഷത്തെ പഴക്കമുണ്ട്. കാൻബറയിലെ ഓസ്‌ട്രേലിയൻ നാഷണൽ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ റിസർച്ച് സ്‌കൂൾ ഓഫ് ആസ്ട്രോണമി & ആസ്ട്രോഫിസിക്‌സിലെ ജിയാൻലിംഗ് ടാങ്ങും ഓസ്‌ട്രേലിയയിലെ എആർസി സെന്റർ ഓഫ് എക്‌സലൻസ് ഫോർ ഓൾ സ്കൈ ആസ്ട്രോഫിസിക്‌സ് ഇൻ ത്രീ ഡൈമൻഷനിലെ (ആസ്ട്രോ 3D) മെറിഡിത്ത് ജോയ്‌സും ചേർന്ന് 2021-ൽ നടത്തിയ പഠനത്തിൽ നിന്നാണ് ഈ പ്രായം കണക്കാക്കുന്നത്.

മെതുസെലയുടെ നക്ഷത്ര പാരാമീറ്ററുകൾ പരിഷ്കരിക്കുന്നതിന്, കാലിഫോർണിയയിലെ CHARA അറേയിൽ (സെന്റർ ഫോർ ഹൈ ആംഗുലർ റെസല്യൂഷൻ അസ്ട്രോണമി) PAVO ഇന്റർഫെറോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ലഭിച്ച റേഡിയൽ അളവുകൾ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉപയോഗിച്ചു. അവർ 0.81 ± 0.05 സൗരപിണ്ഡത്തിന്റെ പിണ്ഡവും 12 ± 0.05 ബില്യൺ വർഷത്തെ പഴക്കവും കണ്ടെത്തി .

മെതുസെലയുടെ മുൻകാല പ്രായ കണക്കുകൾ പ്രകാരം ആ പഴയ നക്ഷത്രത്തിന് പ്രപഞ്ചത്തേക്കാൾ പഴക്കമുണ്ടെന്ന് തോന്നി. 2013-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനത്തിൽ 14.46 ബില്യൺ വർഷത്തെ പ്രായം കണക്കാക്കി. അക്കാലത്ത്, അറിയപ്പെടുന്നതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും പ്രായം കൂടിയ നക്ഷത്രമായിരുന്നു മെതുസെല.

 ബാൾട്ടിമോറിലെ സ്‌പേസ് ടെലിസ്‌കോപ്പ് സയൻസ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് (എസ്‌ടി‌എസ്‌സി‌ഐ), എംഡി, പെൻസിൽവാനിയ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ജ്യോതിശാസ്ത്ര, ജ്യോതിശാസ്ത്ര വകുപ്പ്, വിക്ടോറിയ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഭൗതികശാസ്ത്ര, ജ്യോതിശാസ്ത്ര വകുപ്പ്, ജോർജിയ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ CHARA അറേ, മൗണ്ട് വിൽസൺ ഒബ്സർവേറ്ററി, ടസ്‌കോണിലെ നാഷണൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ജ്യോതിശാസ്ത്ര നിരീക്ഷണാലയങ്ങൾ (എൻ‌ഒ‌എ‌ഒ) എന്നിവിടങ്ങളിലെ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ഒരു സംഘമാണ് ഈ പഠനം നടത്തിയത്.

മുൻകാല കണക്കുകൾ ഇതിലും കൂടുതലായിരുന്നു. 2000-ൽ, യൂറോപ്യൻ ബഹിരാകാശ ഏജൻസിയുടെ (ESA) ഹിപ്പാർകോസ് ഉപഗ്രഹം ഉപയോഗിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങൾ 16 ബില്യൺ വർഷത്തെ പഴക്കം കണ്ടെത്തി.

ഇന്റർഫെറോമെട്രിക്, സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് അളവുകൾ, ഫോട്ടോമെട്രി എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് 2014-ൽ നടത്തിയ ഒരു പഠനം, മെതുസെലയ്ക്ക് 0.353 ± 0.013 മില്ലി ആർക്ക് സെക്കൻഡ് എന്ന ലിംബ്-ഡാർക്ക്ഡ് വ്യാസം നിർണ്ണയിച്ചു. ഈ പഠനം 5,534 കെൽവിൻ അല്ലെങ്കിൽ 5,647 കെൽവിൻ താപനിലയും 2.21 സൗര ആരത്തിന്റെ ആരവും കണ്ടെത്തി.

0.0, 0.1 മാഗ്നിറ്റ്യൂഡുകളുടെ ഇന്റർസ്റ്റെല്ലാർ വംശനാശത്തിന് ബൊളോമെട്രിക് ഫ്ലക്സ് ഫിറ്റിംഗ് നടത്തിയ അതേ പഠനം 0.780 സൗര പിണ്ഡത്തിന്റെയും 13.7 ± 0.7 ബില്യൺ വർഷത്തെ പഴക്കത്തിന്റെയും അല്ലെങ്കിൽ 0.805 സൗര പിണ്ഡത്തിന്റെയും 12.2 ± 0.6 ബില്യൺ വർഷത്തെ പഴക്കത്തിന്റെയും പിണ്ഡം കണ്ടെത്തി, നക്ഷത്രത്തിന്റെ പിണ്ഡവും പ്രായവും കൂടുതൽ ഉറപ്പോടെ കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഛിന്നഗ്രഹ നിരീക്ഷണങ്ങൾ ആവശ്യമാണെന്ന് പഠനം നിർദ്ദേശിച്ചു.

2014-ലെ മറ്റൊരു പഠനം നക്ഷത്രത്തിന്റെ പ്രായം 14.27 ± 0.38 ബില്യൺ വർഷമായി പുതുക്കി.

മെതുസേല ഏറ്റവും പഴക്കം ചെന്ന നക്ഷത്രമാണോ?

HD 140283 അറിയപ്പെടുന്നതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും പഴക്കം ചെന്ന നക്ഷത്രങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്, പക്ഷേ അതിന്റെ കണക്കാക്കിയ പ്രായത്തിൽ അനിശ്ചിതത്വങ്ങളുണ്ട്. ഏറ്റവും പഴക്കം ചെന്ന നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പ്രായം നിർണ്ണയിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, എന്നാൽ പല  പഴയ നക്ഷത്രങ്ങൾക്കും നിലവിൽ മെതുസേലയേക്കാൾ ഉയർന്ന പ്രായ കണക്കുകൾ ഉണ്ട്.

ലിബ്ര നക്ഷത്രസമൂഹത്തിലെ HE 1523-0901 (13.2 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ), ഉർസ മേജറിൽ ഗ്ലൈസി 414 (12.4 ± 5.2 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ), ബൂട്ടസിൽ HD 122563 (12.6 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ), ഹെർക്കുലീസിൽ BD+17°3248 (13.8 ± 4 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ), ആരയിൽ J1808−5104 (13.535 ± 0.002 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ), ഹൈഡ്രസിൽ SMSS J0313−6708 (13.6 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ), ഫീനിക്സിൽ HE0107-5240 (ഏകദേശം 13 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ), അക്വേറിയസിൽ സ്നെഡന്റെ നക്ഷത്രം (BPS CS22892-0052, 13 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ), കഫൗവിന്റെ നക്ഷത്രം (SDSS J102915+172927, 13 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ),  . ലിയോയിൽ സെറ്റസിൽ കെയ്‌റലിന്റെ നക്ഷത്രം (BPS CS31082-0001, 12.5 ± 4 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ). എന്നിവയാണ്  അവ .

13.6 ബില്യൺ വർഷങ്ങളുടെ പ്രായം കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്ന SMSS J031300.36−670839.3 ആണ് ഏറ്റവും പ്രായം കൂടിയ നക്ഷത്രം, കൃത്യമായി പ്രായം നിശ്ചയിച്ചിട്ടുള്ള നക്ഷത്രമാണിത്.

മെതുസേല പ്രപഞ്ചത്തേക്കാൾ പഴക്കമുള്ളതാണോ?

12 ബില്യൺ വർഷങ്ങളുടെ പ്രായം കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നതിനാൽ, മെതുസേല പ്രപഞ്ചത്തേക്കാൾ 1.787 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ കുറവാണ്.

മുമ്പ് കണക്കാക്കിയ മെതുസേലയുടെ പ്രായം (14.46 ± 0.8 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ) പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പ്രായത്തേക്കാൾ (13.787 ± 0.020 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ) കൂടുതലാണെങ്കിലും, മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് മുമ്പ് അത് രൂപപ്പെട്ടിരിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ നക്ഷത്രത്തിന് യഥാർത്ഥത്തിൽ  അത്ര പഴക്കമുണ്ടാകില്ല. കണക്കിൽ 0.8 ബില്യൺ വർഷങ്ങളുടെ പിശക്  ഉണ്ടായിരുന്നു,

ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഗവേഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന വിഷയങ്ങളിലൊന്നാണ് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പ്രായം. നിലവിൽ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പ്രായം 13.787 ± 0.020 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ - മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനുശേഷം കഴിഞ്ഞ സമയം - പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസ നിരക്ക്, കോസ്മിക് മൈക്രോവേവ് പശ്ചാത്തല വികിരണം, എന്നിവ കണക്കിലെടുക്കുന്നു. എല്ലായ്പ്പോഴും അവശിഷ്ട അനിശ്ചിതത്വം ഉണ്ടെങ്കിലും, പല പഠനങ്ങളും പ്രായത്തിന് സമാനമായ കണക്കുകൾ നൽകുന്നു.

HD 140283 അസാധാരണമാംവിധം പഴക്കമുള്ളതും ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവും ചേർന്നതാണെങ്കിലും, അതിൽ ചില ലോഹങ്ങൾ ഉള്ളതിനാൽ ഇത് ഒരു പോപ്പുലേഷൻ III നക്ഷത്രമല്ല.

മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് ഏതാനും നൂറ് ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്ക് ശേഷം, ആദ്യകാല പ്രപഞ്ചത്തിൽ രൂപം കൊണ്ട വളരെ പിണ്ഡമുള്ളതും ഫലത്തിൽ ലോഹരഹിതവുമായ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഒരു സാങ്കൽപ്പിക കൂട്ടമാണ് പോപ്പുലേഷൻ III നക്ഷത്രങ്ങൾ. അസാധാരണമായ എല്ലാ ഭീമൻ നക്ഷത്രങ്ങളെയും പോലെ, സൂപ്പർനോവകളായി മാറുന്നതിനു  മുമ്പ് അവ വളരെ ചെറിയ ആയുസ്സാണ് ജീവിച്ചത്. ഈ നക്ഷത്രങ്ങളെ നേരിട്ട് നിരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ല, പക്ഷേ അവയിൽ ചിലത് ഗുരുത്വാകർഷണ ലെൻസിംഗിൽ ഇപ്പോഴും ദൃശ്യമായേക്കാം.