O stea cunoscută sub numele de HD 140283 sau „Matusalem”, estimată inițial la o vârstă de 16 miliarde de ani, a stârnit controverse în rândul comunității științifice, deoarece această cifră depășea cu mult vârsta universului, calculată la 13,8 miliarde de ani. Cercetările ulterioare, bazate pe observații detaliate făcute cu telescopul spațial Hubble între 2003 și 2011, au redus această vârstă la aproximativ 14,46 miliarde de ani, iar studii recente o plasează chiar în jurul valorii de 12 miliarde de ani, menținând-o totuși ca una dintre cele mai vechi stele cunoscute.
În anul 2000, astronomii au folosit datele transmise de satelitul Hipparcos al Agenției Spațiale Europene (ESA) pentru a determina vârsta stelei HD 140283, cunoscută popular ca Matusalem, denumire inspirată de patriarhul biblic considerat cel mai longeviv personaj din Biblie. Rezultatul a fost o estimare surprinzătoare de 16 miliarde de ani, o valoare ce contrazicea vârsta universului, stabilită la 13,8 miliarde de ani pe baza radiației cosmice de fond.
Astronomul Howard Bond, de la Universitatea de Stat din Pennsylvania, a recunoscut că această discrepanță reprezenta o problemă serioasă. Pentru a clarifica situația, Bond și echipa sa au demarat un amplu program de observare a stelei, folosind senzorii de ghidare fină ai telescopului spațial Hubble, cu scopul de a măsura cu precizie poziția, distanța și luminozitatea acesteia.
Între 2003 și 2011, astronomii au efectuat 11 seturi de observații, utilizând tehnici precum măsurarea paralaxei, spectroscopia și fotometria. „Una dintre incertitudinile legate de vârsta HD 140283 a fost distanța precisă a stelei”, a explicat Bond. „Determinând cu exactitate paralaxa, putem calcula luminozitatea intrinsecă, iar aceasta ne ajută să estimăm vârsta stelei. Cu cât luminozitatea este mai mare, cu atât steaua este mai tânără.”
De asemenea, oamenii de știință au analizat compoziția chimică a stelei, descoperind un raport oxigen-fier mai mare decât cel anticipat. Deoarece oxigenul a început să se formeze în univers doar după câteva milioane de ani de la Big Bang, acest aspect a indicat o vârstă mai mică pentru Matusalem decât s-a crezut inițial.
Pe baza acestor măsurători, echipa condusă de Bond a estimat vârsta stelei la 14,46 miliarde de ani, o scădere semnificativă față de cele 16 miliarde stabilite anterior, deși această valoare rămânea totuși mai mare decât cea a universului.
În continuare, incertitudinile asociate acestor estimări au fost de aproximativ 800 de milioane de ani, ceea ce face ca vârsta stelei să fie compatibilă cu cea a universului, a subliniat Bond. Ulterior, alte studii au ajustat vârsta lui HD 140283 la valori ușor mai mici. Un exemplu este un studiu din 2014, care a revizuit vârsta stelei la 14,27 miliarde de ani.
Mai mult, în 2021, un grup de astronomi a revizuit atât masa, cât și vârsta stelei, ajungând la concluzia că Matusalem are aproximativ 12 miliarde de ani. Aceasta o plasează în continuare printre cele mai vechi stele cunoscute, mai ales în comparație cu Soarele, care are doar 4,6 miliarde de ani.
Howard Bond a calificat aceste cercetări drept „o realizare științifică uimitoare”, care întărește modelul Big Bang al formării universului. El a remarcat că diferențele majore dintre vârstele stelare și cea a universului au fost reduse considerabil comparativ cu estimările din anii 1990, când vârstele stelare păreau să depășească 18 sau chiar 20 de miliarde de ani.
Cu toate acestea, unele observații recente indică o posibilă vârstă mai mică pentru univers, de până la 11,4 miliarde de ani, ceea ce reaprinde întrebarea dacă Matusalem ar putea totuși fi mai veche decât universul însuși. Această problemă este legată de constanta Hubble, care măsoară rata de expansiune a universului. Valorile acesteia variază între 67,74 km/s/Mpc (corespunzătoare unei vârste de 13,8 miliarde de ani) și până la 73-77 km/s/Mpc, ceea ce ar reduce vârsta universului la cel mult 12,7 miliarde de ani.
Astrofizicianul Matthews a explicat că există două posibile cauze ale acestei incongruențe: erori de măsurare încă neidentificate și lacune în înțelegerea actuală a dinamicii universului, în special în ceea ce privește energia întunecată, care influențează expansiunea cosmică de miliarde de ani.
Stephen Feeney, de la Institutul Flatiron din New York, a precizat că în următorul deceniu ar putea fi realizate descoperiri importante care să clarifice misterul vârstei lui HD 140283. „Cele mai probabile explicații pentru paradox sunt un efect de observație trecut cu vederea și/sau ceva mare care lipsește din înțelegerea noastră a dinamicii expansiunii cosmice”, a concluzionat Matthews.
