Нашето разбиране за Вселената и за Млечния път е изградено върху сграда от отделни знания, всички свързани помежду си. Но всяко от тези парчета е само толкова точно. Колкото по-точно можем да направим някое от знанията, толкова по-точно е разбирането ни за цялото нещо.
Възрастта на звездите е едно такова парче. От години астрономите използват метод за определяне на възрастта на звездите, който има 10% до 20% отклонение от грешка. Сега екип от учени от Ембрий-Ридъл аеронавтичен университет разработи нова техника за определяне на възрастта на звездите с марж на грешка от едва 3% до 5%.
Настоящите техники за запознанства със звезди разчитат на наблюдение на звезди върху основната последователност, което е нещо като качулка за възрастни за звезди. Техниката гледа звезди, които са започнали да "умират", което в случая означава, че те изчерпват водорода си. Освен това учените обикновено могат да кажат възрастта на звездата, като измислят възрастта на населението, от което са част. Те знаят възрастта на някои отделни звезди, но най-вече ние знаем възрастта на звездни клъстери, а не на самите отделни звезди.
Причините за това са доста сложни, но нашите техники за запознанства със звезди доведоха до някои странни, по-скоро очевидно невъзможни заключения, като намирането на звездни струпвания в Млечния път, които са по-стари от самия Млечен път.
Техниката, разработена от екип на Embry-Riddle, ръководен от професора по физика и астрономия д-р Тед фон Хипел, разчита на измервания на бели джуджета, а не на главни звездни последователности. Белите джуджета са останки от звезди, които са напуснали основната последователност след изчерпване на горивото. Нашето Слънце ще сложи край на живота си като бяло джудже.
Новата техника измерва масата, повърхностната температура и дали в атмосферата й има водород или хелий.
„... знанието дали има водород или хелий на повърхността е важно, защото хелият излъчва топлина от звездата по-лесно от водорода.“
Д-р Тед фон Хипел, професор по физика и астрономия, Университет Ембри-Ридъл.
„Масата на звездата има значение, тъй като обектите с по-голяма маса имат повече енергия и отнемат повече време за охлаждане“, каза фон Хиппел, директор на Обсерваторията по физически науки на Ембри-Ридъл и 1,0-метров телескоп Ритхи-Кретиен. „Ето защо чаша кафе остава гореща по-дълго от чаена лъжичка кафе. Повърхностната температура, като отработените въглища в изчезнал огън, предлага улики за това колко отдавна е изчезнал пожарът. И накрая, знанието дали има водород или хелий на повърхността е важно, тъй като хелият излъчва топлина от звездата по-лесно от водорода. "
Масата на звездата все още е ключова за определяне на нейната възраст и все още е трудно, особено за големи популации от бели джуджета. Но благодарение на спътника Gaia, това става по-лесно.
Новият метод на професор фон Хиппел се възползва от данните, предоставени от мисията Gaia на Европейската космическа агенция. Гея прави 3D карта на Млечния път чрез измерване на позиционната и радиалната скорост от около 1 милиард звезди в Млечния път и в Местната група. Гея измерва звездни разстояния с изключителна точност и от това се възползва екипът на фон Хиппел.
Гея успя да измери разстоянията на звездите с голяма точност, а фон Хиппел и неговият екип използваха тази точност, за да определят радиуса на звездите въз основа на тяхната яркост. Оттам те използваха съществуваща информация за съотношението маса / радиус на звездата, за да определят масата, липсваща съставка при определяне възрастта на звездата.
Последният щрих, който помага да се даде точност на новата техника, е да се разбере металичността на звездата. Металността се отнася до изобилието от различни химически елементи в звездата. Тази информация им позволява да прецизират възрастта на звездата.
На неотдавнашното заседание на Американското астрономическо общество членовете на екипа на фон Хиппел представиха два плаката за тяхната работа. Първият се съсредоточи върху двоична двойка звезди с едно бяло джудже и една главна последователност. Вторият се фокусира върху двоична двойка бели джуджета.
„Следващото ниво на проучване ще бъде да се определи колкото се може повече от елементите в периодичната таблица за основната звезда на последователността в рамките на тези двойки.“
Д-р Тед фон Хипел, професор по физика и астрономия, Университет Ембри-Ридъл.
„Следващото ниво на проучване ще бъде да се определи колкото се може повече от елементите в периодичната таблица за основната звезда на последователността в рамките на тези двойки“, каза фон Хиппел. „Това би ни разказало повече за галактическата химическа еволюция, основаваща се на това как различни елементи, изградени във времето, като звезди, образувани в нашата галактика, Млечния път.“
Фон Хиппел казва, че методът все още се разработва и все още може да бъде разгледан в предварителната му фаза. Но това обещава много и екипът се надява, че в крайна сметка те ще научат възрастите на всички бели джуджета в набора от данни на Gaia. „Това би могло да позволи на изследователите да подобрят значително нашето разбиране за звездообразуването в Млечния път“, каза фон Хиппел.
Фон Хиппел отбеляза сравнение между областта на археологията и областта на астрофизиката. В археологията използваме въглеродни датировки, за да определим възрастта на всички видове обекти: инструменти, конструкции, фосили, обекти от каменна ера. Възрастите на нещата ни дават разбиране за времевата линия на събитията на Земята. Същото важи и за Вселената.
„За днешните астрономи, без да знаем възрастта на различните компоненти на нашата галактика, нямаме контекст. Имали сме техники за запознанство с небесни обекти, но не точно. "
