Astronomi imaju nekoliko alata za proučavanje zvijezda koji im omogućuju otkrivanje relativne dobi, poput gledanja njihovih temperatura i svjetline. Općenito, crvenkaste i narančaste zvijezde su starije i hladnije, dok su plavkasto-bijele zvijezde vruće i mlađe. Zvijezde poput Sunca mogu se smatrati "sredovječnim" jer njihove dobi leže negdje između hladnih staraca i njihovih mlađih braća i sestara. Opće je pravilo da će vruće i mnogo masivnije zvijezde, poput plavkastih zvijezda prikazanih na ovoj slici, vjerovatno živjeti kraće živote. Ali, kakvi tragovi govore astronomima koliko će trajati taj život?
Postoji izuzetno koristan alat koji astronomi mogu upotrijebiti za otkrivanje dob zvijezda koje su izravno vezane za koliko je stara zvijezda. Koristi brzinu vrtnje zvijezde (to jest, koliko brzo se vrti na svojoj osi). Kako se ispostavilo, zvjezdane stope vrtnje usporavaju kako stare zvijezde. Ta je činjenica zaintrigirala istraživački tim na
Harvard-Smithsonian centar za astrofiziku, koju je vodio astronom Soren Meibom. Odlučili su konstruirati sat koji može izmjeriti zvjezdane vrtnje i tako odrediti starost zvijezde.Zašto je poznavanje starosne dobi važno?
Biti u stanju reći starost zvijezda temelj je za razumijevanje kako se astronomski fenomeni koji uključuju zvijezde i njihove suputnike razvijaju s vremenom. Poznavanje starosti zvijezde važno je iz više razloga koji imaju veze s tim formiranje zvijezda stope u galaksijama kao i formiranje planeta.
To je također posebno važno u potrazi za znakovima vanzemaljskog života izvan našeg sunčevog sustava. Dugo je trajalo da život na Zemlji dostigne kompleksnost koju danas nalazimo. Pomoću preciznog zvjezdanog sata astronomi mogu prepoznati zvijezde s planetima starim koliko i naše Sunce ili stariji.
Spin of a Star is priča priču
Brzina vrtnje zvijezde ovisi o njezinoj dobi jer se usporava s vremenom, kao što se vrh vrti na stolu usporava nakon nekoliko minuta. Zračenje zvijezde također ovisi o njezinoj masi. Astronomi su otkrili da veće, teže zvijezde imaju tendenciju da se vrte brže od manjih, lakših. Između mase, centrifuge i dobi postoji blizak matematički odnos. Izmjerite prve dvije, a relativno je lako izračunati treću.
Ovu je metodu prvi put predložio 2003. astronom Sydney Barnes iz Leibniz instituta za fiziku u Njemačkoj. Od grčkih riječi to se naziva „girohronologija“ žiroskopi (Rotacija), Chronos (vrijeme / dob) i logotipi (Studija). Da bi životna dob žirohronologije bila precizna i precizna, astronomi moraju kalibrirati svoje nove zvjezdane satove mjerenjem razdoblja vrtnje zvijezda s obje poznate dobi i mase. Meibom i njegovi kolege prethodno su proučavali skup zvijezda starih milijardu godina. Ova nova studija ispituje zvijezde u klasteru star 2,5 milijarde godina poznatom kao NGC 6819, čime se značajno proširuje starosni raspon.
Izmjeriti pomicanje zvijezde nije lak zadatak. Nitko ne može reći samo gledajući neku zvijezdu kako se brzo okreće. Dakle, astronomi traže promjene u njegovoj svjetlini uzrokovane tamnim mrljama na površini - zvjezdanim ekvivalentom Sunčeve pjege. Oni su dio Sunčevog normalna djelatnost i može se pratiti kao što mogu zvijezde. Za razliku od našeg Sunca, međutim, daleka zvijezda je neriješena točka svjetlosti. Dakle, astronomi ne mogu izravno vidjeti sunčevu mrlju kako prelazi zvjezdani disk. Umjesto toga, promatraju kako se zvijezda lagano zatamni kada se pojavi sunčeva mrlja, a ponovno svijetle kad se sunčeva pjega okreće iz vida.
Te je promjene vrlo teško izmjeriti jer se tipična zvijezda zatamni za mnogo manje od 1 posto. A vrijeme je pitanje. Za Sunce mogu proći dani da bi sunčeva mrlja prešla lice zvijezde. Isto vrijedi i za zvijezde sa zvijezdama. Neki su znanstvenici to riješili pomoću podataka NASA-e planeta lov Kepler kosmički brod, što je omogućilo precizna i kontinuirana mjerenja zvjezdanih svjetlina.
Jedan je tim ispitao više zvijezda koje su teške od 80 do 140 posto koliko i Sunce. Oni su mogli izmjeriti vrtove 30 zvijezda s razdobljima u rasponu od 4 do 23 dana, u odnosu na današnji period sunčanja od 26 dana. Osam zvijezda u NGC 6819 najsličnijim Suncu prosječno je razdoblje od 18,2 dana implicirajući da je Sunčevo razdoblje bilo otprilike tu vrijednost kad je bilo staro 2,5 milijarde godina (oko 2 milijarde godina) prije).
Tim je tada procijenio nekoliko postojećih računalnih modela koji izračunavaju brzinu vrtnje zvijezda na temelju njihove mase i dobi te utvrdili koji model najbolje odgovara njihovim opažanjima.
Brze činjenice
- Stopa centrifuge pomaže astronomima u određivanju podataka o dobi i evoluciji neke zvijezde.
- Istraživači kontinuirano proučavaju brzine centrifuge kako bi razumjeli kako se različite vrste zvijezda mijenjaju kroz vrijeme.
- Naše se Sunce, kao i druge zvijezde, vrti na svojoj osi.