Astronoomidel on tähtede uurimiseks paar tööriista, mis võimaldavad neil välja selgitada suhtelist vanust, näiteks vaadata nende temperatuuri ja heledust. Üldiselt on punakad ja oranžid tähed vanemad ja jahedamad, sinakasvalged tähed aga kuumemad ja nooremad. Tähte, nagu Päike, võib pidada "keskealiseks", kuna nende vanus asub kuskil nende jahedate punaste vanemate ja kuumade nooremate õdede-vendade vahel. Üldine reegel on see, et kuumemad ja palju massiivsemad tähed, nagu sellel pildil sinised tähed, elavad tõenäoliselt lühemat elu. Millised vihjed on olemas, et öelda astronoomidele, kui pikk see elu on?
Seal on äärmiselt kasulik tööriist, mida astronoomid saavad kasutada tähtede vanuse leidmiseks, ja see seostub otse selle tähe vanusega. See kasutab tähe pöörlemiskiirust (see tähendab, kui kiiresti ta pöördub oma teljel). Nagu selgub, aeglustub tähtede pöörlemiskiirus tähtede vananedes. See asjaolu intrigeeris uurimisrühma
Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus, mida juhtis astronoom Soren Meibom. Nad otsustasid ehitada kella, millega saab mõõta tähekeerutusi ja seega määrata tähe vanust.Miks on staari vanuse tundmine oluline?
Tähtede vanuse määramine on aluseks mõistmiseks, kuidas tähtede ja nende kaaslaste kaasnevad astronoomilised nähtused aja jooksul levivad. Tähe vanuse teadmine on oluline mitmel põhjusel, millega see on seotud tähtede moodustumine sagedus nii galaktikates kui ka planeetide moodustumine.
See on eriti oluline ka võõraste elude märkide otsimisel väljaspool meie päikesesüsteemi. Tänase keerukuse saavutamiseks on Maal kulunud kaua aega. Täpse tähekella abil saavad astronoomid tuvastada tähti planeetidega, mis on sama vanad kui meie Päike või vanemad.
Tähe keerutus räägib loo
Tähe pöörlemiskiirus sõltub selle vanusest, sest see aeglustub aja jooksul ühtlaselt, nagu näiteks laua peal olev tipmine keerutamine mõne minuti pärast. Tähe spinn sõltub ka selle massist. Astronoomid on leidnud, et suuremad, raskemad tähed kipuvad keerutama kiiremini kui väiksemad, kergemad. Massi, keerutuse ja vanuse vahel on tihe matemaatiline seos. Mõõtke kaks esimest, ja kolmas on suhteliselt lihtne arvutada.
Selle meetodi pakkus esmakordselt välja 2003. aastal Saksamaa Leibnizi füüsikainstituudi astronoom Sydney Barnes. Kreeka sõnadest nimetatakse seda "güroskoloogiaks" güroskoobid (pöörlemine), kronod (aeg / vanus) ja logod (Uuring). Et günekrooloogia vanused oleksid täpsed ja täpsed, peavad astronoomid oma uued tähekellad kalibreerima, mõõtes nii teadaoleva vanuse kui ka massiga tähtede pöörlemisperioode. Meibom ja tema kolleegid uurisid varem miljardite aastate tähtede klastrit. Selles uues uuringus uuritakse tähed 2,5 miljardit aastat vanas klastris NGC 6819, laiendades sellega oluliselt vanusevahemikku.
Tähe keerutuse mõõtmine pole kerge ülesanne. Keegi ei saa lihtsalt tähte vaadates öelda, kui kiiresti see pöördub. Niisiis, astronoomid otsivad selle heleduse muutusi, mille põhjustavad selle pinnal olevad tumedad laigud - tähe ekvivalent päikeseplekid. Need on osa Päikesest tavaline tegevus ja neid saab jälgida täpselt nii, nagu tähtede potid saavad. Erinevalt meie Päikesest on kauge täht siiski lahendamata valguse punkt. Niisiis, astronoomid ei näe päikesepiste otse täheketta kohal. Selle asemel jälgivad nad, et täht päikesepaiste ilmumisel pisut tuhmiks, ja helendavad uuesti, kui päikesepiste vaateväljas pöördub.
Neid muutusi on väga raske mõõta, kuna tüüpiline täht hämardub palju alla ühe protsendi. Ja aeg on probleem. Päikese jaoks võib päikesepiste tähe näo ületamiseks kuluda päevi. Sama on tähtedega täpikestega. Mõned teadlased on NASA andmete abil selle ümber käinud planeedijaht Kepler kosmoselaevad, mis andis täpse heleduse täpsed ja pidevad mõõtmised.
Üks meeskond uuris rohkem tähti, mis kaaluvad 80–140 protsenti sama palju kui Päike. Nad suutsid mõõta 30 tähe keerutusi perioodidega 4 kuni 23 päeva, võrreldes Päikese praeguse 26-päevase keerutusperioodiga. NGC 6819-s oleva Päikesega kõige sarnasema kaheksa tähe keskmine keerutusperiood on tugevalt 18,2 päeva mis tähendab, et Päikese periood oli umbes seda väärtust, kui ta oli 2,5 miljardit aastat vana (umbes 2 miljardit aastat) tagasi).
Seejärel hindas meeskond mitmeid olemasolevaid arvutimudeleid, mis arvutavad tähtede pöörlemiskiiruse nende masside ja vanuse põhjal ning leidsid, milline mudel vastas nende tähelepanekutele kõige paremini.
Kiired faktid
- Tsentrifuugimiskiirus aitab astronoomidel määratleda tähe vanuse ja arenguga seotud teavet.
- Teadlased uurivad pidevalt pöörlemiskiirust, et mõista, kuidas eri tüüpi tähed aja jooksul muutuvad.
- Meie Päike, nagu ka teised tähed, keerleb oma teljel.