Наше розуміння Всесвіту та Чумацького Шляху побудовано на спорудах окремих частин знань, які стосуються один одного. Але кожен із цих творів лише такий точний. Чим точніше ми можемо зробити один із знань, тим точніше наше розуміння всієї справи.
Вік зірок - одна така штука. Протягом багатьох років астрономи використовували метод визначення віку зірок, що має похибки від 10% до 20%. Зараз команда вчених з аеронавігаційного університету Ембрі-Ріддла розробила нову методику визначення віку зірок із похибкою лише від 3% до 5%.
Сучасні методи знайомства зірками покладаються на спостереження за зірками за основною послідовністю, яка начебто схожа на дорослих для кап. Метод розглядає зірки, які почали «вмирати», що в цьому випадку означає, що вони виснажують водень. Крім того, вчені зазвичай можуть визначити вік зірки, лише з'ясувавши вік населення, до якого вони належать. Вони знають вік деяких окремих зірок, але в основному ми знаємо вік зоряних скупчень, а не окремих зірок.
Причини цього досить складні, але наші методи знайомства зірками призвели до деяких дивних, досить очевидно неможливих висновків, як, наприклад, пошук зіркових скупчень у Чумацькому Шляху, старших за сам Чумацький Шлях.
Методика, розроблена командою Ембрі-Загадки під керівництвом професора фізики та астрономії доктора Теда фон Гіппеля, спирається на вимірювання білих карликів, а не на зірки основних послідовностей. Білі карлики - це залишки зірок, які залишили основну послідовність після закінчення палива. Наше власне Сонце закінчить своє життя білим карликом.
Нова методика вимірює масу, поверхневу температуру та наявність в її атмосфері водню чи гелію.
"... знати, чи є на поверхні водень чи гелій, важливо, оскільки гелій випромінює тепло від зірки швидше, ніж водень."
Доктор Тед фон Гіппель, професор фізики та астрономії, Університет Ембрі-Загадки.
"Маса зірки має значення, тому що об'єкти з більшою масою мають більше енергії та потребують більше часу для охолодження", - сказав фон Гіппел, директор департаменту фізичних наук Ембрі-Ріддла та 1,0-метровий телескоп Рітхей-Кретієн. «Ось чому чашка кави залишається гарячою довше, ніж чайна ложка кави. Поверхнева температура, подібно відпрацьованому вугіллю на багажі, що згасло, згадує, як давно пожежа загинула. Нарешті, важливо знати, чи є на поверхні водень чи гелій, оскільки гелій випромінює тепло від зірки швидше, ніж водень. "
Маса зірки все ще є ключовою для визначення її віку, і це все ще важко, особливо для великої популяції білих карликів. Але завдяки супутнику Gaia це стає простіше.
Новий метод професора фон Гіппеля використовує дані, надані місією Gaia Європейського космічного агентства. Гея складає 3D-карту Чумацького Шляху, вимірюючи позиційну та радіальну швидкість близько 1 мільярда зірок у Чумацькому Шляху та в Місцевій Групі. Гея вимірює зоряні відстані з надзвичайною точністю, і саме цим скористалася команда фон Гіппеля.
Гея зміг вимірювати відстані зірок з великою точністю, а фон Гіппель та його команда використовували цю точність для визначення радіусу зірок на основі їх яскравості. Звідти вони використовували наявну інформацію про співвідношення маси та радіуса зірки для визначення маси, відсутнього інгредієнта для визначення віку зірки.
Останній штрих, який допомагає надати новій техніці точність, - це з'ясувати металік зірки. Металічність означає велику кількість різних хімічних елементів у зірці. Ця інформація дозволяє їм уточнити вік зірки.
На недавньому засіданні Американського астрономічного товариства члени колективу фон Гіппеля презентували два плакати про свою роботу. Перший зосередився на бінарній парі зірок з одним білим карликом і однією основною зіркою послідовності. Другий зосередився на бінарній парі білих карликів.
«Наступним рівнем дослідження буде визначення якомога більшої кількості елементів періодичної таблиці для основної зірки послідовності в межах цих пар».
Доктор Тед фон Гіппель, професор фізики та астрономії, Університет Ембрі-Загадки.
"Наступним рівнем дослідження буде визначення якомога більшої кількості елементів періодичної таблиці для основної зірки послідовності в межах цих пар", - сказав фон Гіппел. "Це дозволило б розповісти нам більше про галактичну хімічну еволюцію, засновану на тому, як різні елементи, накопичені з часом, як зірки, що утворюються в нашій галактиці, Чумацькому Шляху".
Фон Гіппел каже, що метод все ще розробляється, і його ще можна розглядати на його попередній стадії. Але це багато обіцяє, і команда сподівається, що з часом вони дізнаються віки всіх білих карликів у наборі даних Gaia. "Це може дозволити дослідникам значно просунути наше розуміння утворення зірок у Чумацькому Шляху", - сказав фон Гіппел.
Фон Гіппел відзначив порівняння між полем археології та полем астрофізики. В археології ми використовуємо датування вуглецю для визначення віку всіх видів об’єктів: інструментів, споруд, копалин, пам'ятників кам'яного віку. Епохи речей дають нам розуміння часової шкали подій на Землі. Те саме стосується Всесвіту.
"Для сьогоднішніх астрономів, не знаючи віку різних складових нашої галактики, у нас немає контексту. У нас були прийоми датування небесних об’єктів, але не точно ».
