Cum știm ce vârstă au stelele? Există doar o stea despre care știm sigur cât de veche este

Există doar o stea pentru care suntem siguri că avem vârsta exactă și aceasta este Soarele.

Obținerea vârstei pentru fiecare altă stea, de la cele foarte tinere la cele foarte bătrâne, este o chestiune de modelare inteligentă care încearcă să încadreze stelele într-o matriță. Și, deși funcționează des, este departe de a fi perfectă și, în cele din urmă, depinde de cât de mult știm despre stele. Chiar și când vine vorba de propriul nostru Soare, sunt multe pe care nu le știm.

Dar vârsta stelelor este un factor important de știut și, teoretic, este destul de ușor să descoperi. În practică. însă, devine dificil.

Pentru cea mai mare parte a vieții unei stele, aceasta va fuziona hidrogenul și cât durează depinde de masa stelei, dar nu într-un mod evident. Stelele masive au mai mult combustibil de ars, dar radiază și mult mai multă energie. Pentru a nu se prăbuși asupra lor, trebuie să fuzioneze mult mai mult decât o stea precum Soarele, așa că vor trece prin respectivul combustibil într-un timp mult mai scurt. Stelele mai mici vor lua lucrurile mai încet, deoarece nu trebuie să-și ardă combustibilul la fel de repede, pentru a-și menține echilibrul intern.

Cum aflăm câți ani are o stea

Pe baza acestui lucru, putem observa că există o lege care leagă vârsta de masa unei stele. Aceasta este o modalitate utilă de a ajunge la un anumit tip de estimare. Este important de știut că indiferent de dimensiune, atunci când o stea începe să elibereze energie datorită fuziunii nucleare interne a hidrogenului, aceasta va aparține unui grup numit secvența principală.

Termenul provine din distribuția acestor stele pe diagrama Hertzsprung–Russell (HR). Pe axa verticală se află luminozitatea acestor obiecte, iar pe cealaltă indicele de culoare (sau temperatura sau clasificarea stelară). Stelele alb-albastru sunt cele mai mari și mai fierbinți, în stânga sus, iar piticile roșii sunt în dreapta jos. Soarele este undeva la mijloc. Când stelele se îndepărtează de secvența principală, devin giganți roșii (și apoi supergiganți), așa că luminozitatea lor tinde să rămână aceeași, dar culoarea lor se schimbă. Toate acestea pot fi utile atunci când vine vorba de estimarea vârstelor acestora.

Dacă avem un grup de stele într-un cluster, probabil că s-au format aproximativ în același timp una cu cealaltă. Vom avea un număr mai mare de stele mici decât cele mari, dar în anul zero te-ai aștepta să le ai pe toate în secvența principală. Acum, dacă mergi și le verifici o anumită oră mai târziu, un anumit număr dintre ele se vor fi mutat din secvența principală. Prin trasarea lor pe diagrama HR, putem găsi punctul de oprire. Dacă în acest cluster acel punct ar fi o stea ca Soarele, am ghici că clusterul are o vechime de aproximativ 10 miliarde de ani, deoarece acesta este cât timp se așteaptă ca Soarele să rămână în secvența principală.

Evident, această abordare nu ar fi utilă dacă ai avea o stea individuală. Pentru a încerca să obținem o idee, o altă tehnică poate fi de ajutor: asterosismologia. Această abordare analizează oscilațiile din stele pentru a obține informații. Stelele transformă hidrogenul în heliu, așa că o stea mai veche va avea mai mult heliu și undele sonore se vor propaga diferit. Și din asta se poate presupune vârsta.

Există, de asemenea, metode care s-au uitat la rotația unei stele și din aceasta deducem o vârstă. Acest lucru pare să funcționeze pentru stelele din secvența principală cu masă mică. Pentru stelele prea tinere, pentru a fi în secvența principală, este posibil să se ghicească o vârstă bazată pe prezența materialului din jurul lor sau pe variabilitatea lor, înainte de a se instala într-o fază de secvență principală „mai calmă”.

Aceste metode se bazează direct sau indirect pe ceea ce știm despre Soare. Cu cât aflăm mai multe despre mica noastră stea galbenă, cu atât mai bine vom înțelege toate stelele din Univers.