ווי אזוי צו געפינען אויס דעם עלטער פון דער וועלט
די פראגע פון עלטער פון אוניווערס איז איינע פון די מערסט יסודות'דיגע אין קאסמאלאגיע, דעם צווייג פון אסטראנאמיע וואס שטודירט די ווארצלען און עוואלוציע פון אוניווערס. וויסן דעם עלטער פון אוניווערס העלפט אונז פארשטיין ווי ווייט מיר זענען געקומען און גיט קאנטעקסט פארן פארשטיין אנדערע קאסמישע דערשיינונגען. דער ארטיקל וועט באשרייבן עטליכע פון די הויפט מעטאדן גענוצט דורך אסטראפיזיקער צו באשטימען דעם עלטער פון אוניווערס, אריינגערעכנט אויספארשונג פון דער קאסמישער הינטערגרונט ראדיאציע, אנאליז פון גאלאקסיעס און די עלטסטע שטערן, און טעארעטישע מאדעלן.
קאָסמישע מייקראַווייוו הינטערגרונט ראַדיאַציע
איינע פון די וויכטיגסטע מעטאָדן צו באַשטימען דעם עלטער פון דעם אוניווערס איז דורך אָבסערוואַציעס פון דער קאָסמישער מיקראָוועוו הינטערגרונט ראַדיאַציע (CMB). דער CMB איז אַ "פאָסיל" פון ראַדיאַציע וואָס איז געבליבן פון ווען דער אוניווערס איז געווען אַרום 380,000 יאָר נאָך דעם גרויסן קלאַפּ. אין דעם צייט, האָט דער אוניווערס זיך אָפּגעקילט גענוג כּדי פּראָטאָנען און עלעקטראָנען זאָלן זיך פֿאַראייניקן אין וואַסערשטאָף אַטאָמען, וואָס האָט דערמעגלעכט פאָטאָנען - ליכט-פּאַרטיקלען - צו רייזן פֿרײַ.
די ענטדעקונג פון די CMB דורך ארנא פענזיאס און ראבערט ווילסאָן אין 1965 איז געווען א שליסל מיילשטיין אין מאָדערנער קאָסמאָלאָגיע. אָבסערוואַציעס פון דעם ראַדיאַציע מיט סאָפיסטיקירטע אינסטרומענטן ווי די WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) און פּלאַנק סאַטעליטן האָבן צוגעשטעלט באַמערקונגסווערט פּינקטלעכע פרטים וועגן די קליינע טעמפּעראַטור פלוקטואַציעס אין די CMB. די פלוקטואַציעס שפּיגלען אָפּ די געדיכטקייט פון מאַטעריע אין דעם פריען אוניווערס און האָבן געפֿירט וויסנשאַפֿטלער צו מער פּינקטלעכע מאָדעלן פון דער פאַרשפּרייטונג פון מאַטעריע און ענערגיע אין אוניווערס.
דורך אבזערוואציעס פון די CMB, קענען מיר באקומען א בילד פון דעם גאר יונגן אוניווערס. ניצנדיק דעם ביג בענג מאדעל און נאטירלעכע קאנסטאנטן ווי די שנעלקייט פון ליכט און די האבל קאנסטאנט, קענען מיר עקסטראפאלירן צוריק צו שאצן דעם עלטער פון דעם אוניווערס. אין דער צייט פון שרייבן דעם, ווייזן CMB אבזערוואציעס אז דער אוניווערס איז בערך 13.8 ביליאן יאר אלט.
שטערן און גלאָבולאַרע קלאַסטערס
אנאליזירן די עלטסטע שטערן אין אונדזער גאַלאַקסי איז נאָך אַ מעטאָד צו באַשטימען דעם עלטער פון דער וועלט. גלאָבולאַרע קלאַסטערס זענען געדיכטע, גראַוויטאַציאָנעל געבונדענע זאַמלונגען פון אלטע שטערן. דורך שטודירן שטערן אין גלאָבולאַרע קלאַסטערס, קענען מיר באַקומען אַן איינבליק אין די פריערדיקע עפּאָכעס פון דער וועלט.
שטערן עוואַלוציאָנירן דורך אַ גוט פֿאַרשטאַנען לעבן ציקל, אָנהייבנדיק אין אַ וואָלקן פֿון גאַז און שטויב, אַנטוויקלען אַ שטערן-פֿלאַם, פֿאַרברענען וואַסערשטאָף, און צום סוף שטאַרבן. ניצנדיק שטערן-עוואַלוציאָנירטע מאָדעלן, קענען אַסטראָנאָמען אָפּשאַצן די עלטער פֿון די עלטסטע שטערן אין גלאָבולאַרע קלאַסטערס. פֿיל פֿון די קלאַסטערס זענען צווישן 11 און 14 ביליאָן יאָר אַלט, וואָס שטיצט די CMB'ס אָפּשאַצונג פֿון דעם אוניווערס'ס עלטער.
מעסטונג פון דער האַבל קאָנסטאַנט
די האַבל קאָנסטאַנט (H0) מעסט די עקספּאַנסיע קורס פון דער אוניווערס. דאָס ווערט דערגרייכט דורך באַאָבאַכטן ווייטע אָביעקטן, ווי טיפּ Ia סופּערנאָוועס און סעפייד וועריאַבאַלן. טיפּ Ia סופּערנאָוועס האָבן אַ נאָרמאַלע ליכטיקייט וואָס קען ווערן גענוצט צו מעסטן קאָסמישע דיסטאַנסן, בשעת סעפייד וועריאַבאַל שטערן האָבן אַ גוטע באַציִונג צווישן זייער ליכטיקייט פּעריאָד און זייער ליכטיקייט.
ווען מיר מעסטן די דיסטאַנסן צו די אָביעקטן און קאָמבינירן זיי מיט אָבסערוואַציעס פון זייערע רויט-פאַרשייבונגען - וואָס פּאַסירן צוליב דער אויסברייטונג פון דעם אוניווערס - קענען וויסנשאַפֿטלער אויסרעכענען די האַבל קאָנסטאַנט. ניצנדיק דעם קאָנסטאַנט, קענען מיר עקסטראַפּאָלירן צוריק צו צייט נול (דער גרויסער קלאַפּ) צו באַקומען דעם עלטער פון דעם אוניווערס. כאָטש פֿאַרשידענע מעטאָדן געבן מאַנטשמאָל אַ ביסל פֿאַרשידענע ווערטן פֿאַר H0, איז די מעסטונג דער שליסל צו באַשטימען דעם קאָסמישן עלטער.
טעאָרעטישע מאָדעלן און קאָסמאָלאָגישע סימולאַציעס
טעאָרעטישע צוגאַנגען שפּילן אויך אַ וויכטיקע ראָלע אין באַשטימען דעם עלטער פֿון דער וועלט. דער סטאַנדאַרט מאָדעל פֿון קאָסמאָלאָגיע, באַקאַנט ווי לאַמבדאַ-CDM (לאַמבדאַ קאַלטע טונקל מאַטעריע), באַשרײַבט אַ וועלט צוזאַמענגעשטעלט פֿון אַרום 68% טונקעלע ענערגיע, 27% טונקעלע מאַטעריע, און 5% געוויינטלעכע מאַטעריע. אין דעם מאָדעל באַציט זיך לאַמבדאַ צו דער קאָסמאָלאָגישער קאָנסטאַנט פֿאַרבונדן מיט טונקעלע ענערגיע, וואָס פֿאַראורזאַכט די אַקסעלערירטע עקספּאַנשאַן.
קאָסמאָלאָגישע סימולאַציעס ניצן סופּערקאָמפּיוטערס צו מאָדעלירן די עוואָלוציע פון דעם אוניווערס פֿון די אָנהייב באַדינגונגען פֿון דעם גרויסן קלאַפּ ביז די גרויס-מאָסשטאַביגע סטרוקטורן ווי גאַלאַקסיעס און גאַלאַקסיע קלאַסטערס וואָס מיר באַאָבאַכטן הייַנט. דורך מאָדעלירן די עוואָלוציע פון דעם אוניווערס און צופּאַסן פאָרויסזאָגונגען מיט אַסטראָנאָמישע באַאָבאַכטונגען, קענען מיר באַקומען מער פּינקטלעכע גרענעצן אויף דעם עלטער פון דעם אוניווערס. לאַמבדאַ-CDM שטיצט איצט די מסקנא אַז דער אוניווערס איז אַרום 13.8 ביליאָן יאָר אַלט.
גאַלאַקסיעס און גרויס-מאָסשטאַביגע סטרוקטור
באַאָבאַכטן די גרייס און עלטער פון גאַלאַקסיעס גיט אויך וויכטיקע אנווייזונגען וועגן דעם עלטער פון דער אוניווערס. למשל, אַסטראָנאָמען קענען מעסטן די רויט-פאַרשיבונג פון ווייטע גאַלאַקסיעס, וואָס דערמעגלעכט זיי צו באַשטימען ווי שנעל זיי באַוועגן זיך אַוועק פון אונדז. ניצנדיק דעם טעכניק, קענען מיר באַאָבאַכטן גאַלאַקסיעס וואָס האָבן זיך געפאָרמט באַלד נאָך דעם גרויסן קלאַפּ - אַרום 400 ביז 700 מיליאָן יאָר דערנאָך.
גרויס-מאָסשטאַביגע גאַלאַקסיע פאַרשפּרייטונג פּאַטערנז פירן אויך צו אָבסערוואַציעס וועגן די טיפענישן פון דעם אוניווערס. די אָבסערוואַציעס ווערן געמאַכט דורך פּראָיעקטן ווי די סלאָאַן דידזשאַטאַל סקיי סורוועי (SDSS), וואָס מאַפּט די דריי-דימענסיאָנאַלע פּאָזיציעס פון מיליאָנען גאַלאַקסיעס, און דערמעגלעכט אונדז צו פֿאַרשטיין די עוואָלוציע פון גרויסע סטרוקטורן איבער צייט. די דאַטן ווערן דאַן גענוצט מיט טעאָרעטישע מאָדעלן צו רעכענען דעם עלטער פון דעם אוניווערס אין איינקלאַנג מיט אַנדערע מעטאָדן.
קעסימפּולאַן
צוזאַמען גענומען, פֿאַרשידענע וויסנשאַפֿטלעכע מעטאָדן—סיי דירעקטע אָבסערוואַציעס און סיי טעאָרעטישע מאָדעלן—קאָנסטרויִרן אַן אַלגעמיינע בילד פֿון דעם אוניווערס'ס עלטער. באַשטימען דעם עלטער פֿון אוניווערס איז נישט נאָר אַ ענין פֿון ציילן יאָרן, נאָר אויך פֿון פֿאַרשטיין ווי דער אוניווערס האָט זיך עוואַלוציאָנירט פֿון זײַן גאָר הייסן און געדיכטן פֿריִען צושטאַנד ביז דער קאָמפּלעקסער און מאַסיווער סטרוקטור וואָס מיר זען הײַנט. די קאָמבינאַציע פֿון אָבסערוואַציעס פֿון דעם CMB, די עלטסטע שטערן, מעסטונגען פֿון דער האַבל קאָנסטאַנט, און טעאָרעטישע מאָדעלן גיט אַ שטאַרקן וויסנשאַפֿטלעכן קאָנסענסוס אַז אונדזער אוניווערס איז אַרום 13.8 ביליאָן יאָר אַלט.
די באַשטימונג פון דעם עלטער פון דער אוניווערס איז אַ עדות צו דער קאָמבינירטער מאַכט פון קערפֿולע עמפּירישע אָבסערוואַציעס און טיפֿער טעאָרעטישע אַרבעט אין מאָדערנער קאָסמאָלאָגיע. מיט נײַע מכשירים און טעכניקן וואָס אַנטוויקלען זיך קעסיידער, צוזאָגט די צוקונפֿט נאָך מער פּינקטלעכע און טיפֿע אײַנבליקן אין אונדזער קאָסמישער געשיכטע.
