旋轉可以告訴明星的年齡
天文學家有一些工具可以研究恒星,讓它們找出相對年齡,比如觀察它們的溫度和亮度。一般來說,紅星和橙星更老更冷,藍白色星更熱更年輕。像太陽一樣的恒星可以被認為是"中年人"因為他們的年齡介于他們涼爽的紅色長者和熱的年輕兄弟姐妹之間。一般規(guī)則是更熱,更大的恒星,如藍色星星在這個形象中,可能會活得更短。但是,有什么線索可以告訴天文學家這些生命會持續(xù)多久?
在那里'這是一個非常有用的工具,天文學家可以用來計算出直接與恒星有多大關系的恒星的年齡。它使用恒星的旋轉速率(即,它在其軸上旋轉的速度)。事實證明,隨著恒星的老化,恒星的旋轉速度會減慢。這個事實引起了由天文學家Soren Meibom領導的哈佛Smithsonian星形物理中心研究小組的興趣。他們決定構建一個可以測量恒星自旋的時鐘,從而確定恒星的年齡。
為什么知道一顆星形'年齡很重要?
能夠說出恒星的年齡是了解涉及恒星及其同伴的天文現象如何隨著時間推移而展開的基礎。知道一顆恒星's的年齡很重要,原因很多,與宇宙中的恒星形成率以及行星的形成有關。
它'也與尋找太陽系外外來生命跡象特別相關。地球上的生命需要很長時間才能達到我們今天發(fā)現的復雜性。通過**的恒星時鐘,科學家可以識別出具有與我們的太陽或更老太陽一樣古老的行星的恒星。
一顆恒星的旋轉告訴故事37 38
一顆恒星's旋轉速度取決于它的年齡,因為它隨著時間的推移穩(wěn)步減慢,就像桌子上的頂部旋轉在幾分鐘后減慢一樣。星形's自旋也取決于其質量。天文學家發(fā)現,較大的,較重的恒星往往比較小的,較輕的恒星旋轉得更快。質量,自旋和年齡之間存在密切的數學關系。測量前兩個,并且計算第三個相對容易。
該方法于2003年由德國萊布尼茨物理研究所的天文學家悉尼巴恩斯首次提出。它's稱為"Gyrochrology"希臘語gyros(旋轉),chronos(時間/年齡)和徽標(學習)。為了使陀螺儀的年齡準確和*理財小知識*,天文學家必須通過測量已知年齡和質量的恒星的自旋周期來校準它們的新恒星時鐘。Meibom和他的同事以前研究過一群十億歲的明星。這項新研究檢查了25億年前被稱為NGC 6819的星團,從而顯著延長了年齡范圍。
測量一顆恒星's旋轉并不是一件容易的事。沒有人能夠僅僅通過看一顆恒星來判斷它的轉動速度有多快。因此,天文學家尋找由其表面上的黑點引起的亮度變化-相當于防曬霜的恒星。這些是太陽##39正?;顒拥囊徊糠?,可以像星點一樣進行跟蹤。然而,與我們的太陽不同,遙遠的恒星是一個尚未解決的光點。因此,天文學家可以直接看到穿過星狀盤的太陽斑。相反,當出現防曬霜時,他們會觀察星形變暗,當防曬霜旋轉離開視野時,它們會再次變亮。
這些變化很難測量,因為典型的星形凹陷遠小于1%。而且,時間是一個問題。F或太陽,防曬霜可能需要幾天時間才能穿過恒星's面。有星點的星星也是如此。一些科學家通過使用NASA's planet huntingKepler航天器的數據來解決這個問題,該航天器提供了**和連續(xù)的恒星亮度測量。
一個團隊檢查了更多重80%到140%的太陽。他們能夠測量30顆恒星的自旋,周期從4天到23天不等,而目前太陽的自旋周期為26天。NGC 6819中與太陽最相似的八星平均旋轉周期為18.2天,強烈暗示太陽's期在25億年前(約20億年前)約為該值。
然后,該團隊評估了幾種現有的計算機模型,根據它們的質量和年齡計算出恒星的自旋速率,并確定哪種模型***他們的觀察結果。
快速事實
- 自旋速率有助于科學家確定有關恒星年齡和演化的信息。
- 研究人員不斷研究自旋速率,以了解不同類型恒星如何隨時間變化。
- 我們的太陽,像其他恒星一樣,在其軸上旋轉。