A világegyetem és a Tejút megértése az egyes tudásdarabok építésén alapszik, amelyek mind kapcsolódnak egymáshoz. De ezek a darabok csak annyira pontosak. Minél pontosabban tudjuk elkészíteni az egyik tudásdarabot, annál pontosabban tudjuk megérteni az egész dolgot.
A csillagok kora egy ilyen darab. A csillagászok évek óta használják a csillagok életkorának meghatározására szolgáló módszert, amelynek 10-20% -os hibaránya van. Az Embry-Riddle Repülési Egyetem kutatócsoportja új technikát dolgozott ki a csillagok életkorának meghatározására, mindössze 3–5% hibahatárral.
A jelenlegi csillag-randevú technika a csillagok megfigyelésén alapszik, amely hasonló a felnőtteknek való csillagokhoz. A technika olyan csillagokat néz ki, amelyek már meghalnak, ami ebben az esetben azt jelenti, hogy kimerítik hidrogénüket. Ráadásul a tudósok általában csak egy csillag korát tudják megmondani, ha meghatározzák a lakosság életkorát, amelybe tartoznak. Ismerik egyes csillagok korát, de leginkább a csillagfürtök korát, nem pedig az egyes csillagok életkorát.
Ennek okai meglehetősen bonyolultak, de a csillagkereső technikáink furcsa, meglehetősen lehetetlen következtetésekhez vezettek, mint például a Tejútnál régebbi csillagcsoportok megtalálása a Tejútnál.
Az Embry-Riddle csoport által kifejlesztett technika, amelyet fizika és csillagászat professzor, Dr. Ted von Hippel vezet, inkább a fehér törpék, mint a fő szekvencia csillagok mérésére épül. A fehér törpék azon csillagok maradványai, amelyek az üzemanyag fogyása után elhagyták a fő sorozatot. Saját Napunk véget ér, mint egy fehér törpe.
Az új módszer méri a tömeget, a felületi hőmérsékletet és azt, hogy légköre hidrogén vagy hélium-e.
"... fontos tudni, hogy van-e hidrogén vagy hélium a felszínen, mert a hélium könnyebben sugároz hőt a csillagtól, mint a hidrogén."
Dr. Ted von Hippel, a fizika és a csillagászat professzora, az Embry-Riddle Egyetem.
"A csillag tömege azért fontos, mert a nagyobb tömegű objektumok több energiával rendelkeznek, és hosszabb ideig vesznek igénybe a lehűlést" - mondta von Hippel, az Embry-Riddle Fizikai Tudományok Osztályának Obszervatóriumának igazgatója és az 1,0 méteres Ritchey-Chretien távcső. „Ez az oka annak, hogy egy csésze kávé hosszabb ideig melegszik, mint egy teáskanál kávé. A felületi hőmérséklet, mint például a kialudt tábortűzben használt szén, utal arra, hogy a tűz milyen régen elpusztult. Végül fontos tudni, hogy van-e hidrogén vagy hélium a felületen, mert a hélium könnyebben sugároz hőt a csillagtól, mint a hidrogén. ”
A csillag tömege továbbra is kulcsfontosságú a kor meghatározásában, és ez továbbra is nehéz, különösen a nagy fehér törpék esetében. De a Gaia műholdnak köszönhetően ez egyre könnyebb.
Von Hippel professzor új módszere kihasználja az Európai Űrügynökség Gaia missziója által szolgáltatott adatokat. Gaia elkészíti a Tejút 3D-s térképét, körülbelül 1 milliárd csillag helyzet- és sugársebességének mérésével a Tejútban és a Helyi Csoportban. Gaia extrém pontossággal méri a csillagtávolságot, és ezt von Hippel csapata kihasználta.
Gaia nagy pontossággal képes volt mérni a csillag távolságát, és von Hippel és csapata ezt a pontosságot a csillagok sugárzásának fényereje alapján történő meghatározására használta. Innentől kezdve a csillag tömeg-sugár-viszonyra vonatkozó meglévő információkat használják a tömeg meghatározására, amely egy hiányzó összetevő a csillag életkorának meghatározásában.
Az utolsó érintés, amely elősegíti az új technika pontosságát, az, hogy kitaláljuk a csillag fémességét. A fémség arra utal, hogy a csillagban sokféle kémiai elem van. Ez az információ lehetővé teszi számukra, hogy pontosítsák a csillag életkorát.
Az amerikai csillagászati társaság nemrégiben tartott ülésén a von Hippel csapat tagjai két posztert mutattak be munkájukról. Az első egy bináris csillagpárokra összpontosított, egy fehér törpe és egy fő sorozatcsillaggal. A második egy bináris fehér törpékre összpontosított.
"A következő tanulmányi szint a periódusos táblázatban szereplő elemek minél több elemének meghatározása az ezekben a párokban levő fő szekvenciacsillag számára."
Dr. Ted von Hippel, a fizika és a csillagászat professzora, az Embry-Riddle Egyetem.
"A következő tanulmányi szint az, hogy a periódusos rendszer elemeinek minél több elemét meghatározzuk az ezekben a párokban levő fő szekvenciacsillagok között" - mondta von Hippel. "Ez többet mondana nekünk a galaktikus kémiai evolúcióról, annak alapján, hogy a különböző elemek hogyan épültek fel az idő múlásával csillagok formájában a galaxisunkban, a Tejútban."
Von Hippel szerint a módszer még fejlesztés alatt áll, és az előzetes szakaszban még megfontolható. De nagyon sok ígérettel bír, és a csapat azt reméli, hogy végül megtanulják a Gaia adatállományban található összes fehér törpe korát. "Ez lehetővé tenné a kutatók számára, hogy jelentősen javítsák a csillagképződés megértését a Tejútban" - mondta von Hippel.
Von Hippel észrevette a régészet és az asztrofizika területének összehasonlítását. A régészetben a szén-dátumot használjuk mindenféle tárgy korának meghatározására: szerszámok, szerkezetek, kövületek, kőkorszak-helyek. A dolgok kora lehetővé teszi a földi események idővonalának megértését. Ugyanez igaz az univerzumra.
„A mai csillagászok számára, anélkül, hogy tudnánk galaxisunk különféle alkotóelemeinek kora, nincs kontextusunk. Volt módszereink az égi tárgyak randiához, de nem pontosan. ”
