Przejdź do treści

Gwiazdy podobne do Słońca zdradzają swój wiek

Artystyczna wizja hipotetycznej planety pozasłonecznej
Określenie, co sprawia, że gwiazda jest podobna do Słońca, jest tak samo trudne, jak określenie, że planeta jest podobna do Ziemi. Spodziewamy się, że słoneczny bliźniak będzie mieć temperaturę, masę i typ widmowy podobny do Słońca. Oczekujemy również, że jego wiek będzie wynosić 4,5 mld lat. Jednakże jest dość trudno zmierzyć wiek gwiazdy, więc astronomowie zwykle ignorują go, decydując o tym, czy gwiazda jest podobna do Słońca.

Nowa metoda pomiaru wieku gwiazdy, zwana żyrochronologią (ang. gyrochronology), pozwoliła ocenić wiek 22 gwiazd podobnych do Słońca. Przed jej zastosowaniem tylko dwie gwiazdy podobne do Słońca miały zmierzony spin i wiek.

„Znaleźliśmy gwiazdy z właściwościami na tyle zbliżonymi do naszego Słońca, że możemy je nazwać ‘słonecznymi bliźniakami’. Ze słonecznymi bliźniakami możemy badać przeszłość, teraźniejszość i przyszłość gwiazd takich, jak Słońce. W związku z tym możemy przewidzieć, jak systemy planetarne, takie jak nasz Układ Słoneczny, będą wpływać na ewolucję swojej gwiazdy centralnej” – powiedział Jose Dias do Nescimento z Centrum Astrofizycznego Harvard-Smithsonian (CfA).

Aby zmierzyć spin gwiazd astronomowie szukali zmian w ich jasności spowodowanych ciemnymi plamami, zwanymi plamami gwiazdowymi, przechodzącymi przez powierzchnię gwiazdy. Obserwując, jak długo trzeba czekać aż plama będzie z powrotem widoczna na tle gwiazdy, uczymy się, jak szybko gwiazda wiruje. Zmiana jasności gwiazd ze względu na plamy gwiezdne jest bardzo mała, zazwyczaj kilka procent, bądź mniej. Misja Kepler celuje w takie wymagające pomiary jasności. Korzystając z Keplera, do Nescimento i jego koledzy odkryli, że zbadane gwiazdy obracają się średnio raz na 21 dni (dla porównania: okres rotacji Słońca wynosi 25 dni).

Gwiazdy młodsze wirują szybciej, niż te stare, ponieważ gwiazdy z wiekiem zwalniają swój ruch (czyli podobnie jak ludzie). W rezultacie rotacja gwiazdy może być używana jako zegar pokazujący jej wiek. Ponieważ większość badanych przez zespół prędkości rotacji gwiazd była większa niż naszego Słońca, wydają się one być młodsze.

Ta praca jest rozszerzeniem wcześniejszych badań przeprowadzonych przez astronoma z CfA, Sorena Meiboma. Meibom i jego współpracownicy zmierzyli tempo rotacji gwiazd w gromadzie gwiazd o nazwie NGC 6811 i wieku 1 miliarda lat. Ponieważ znany jest wiek tych gwiazd, astronomowie mogli z nich korzystać, aby skalibrować żyrochronologiczny     „zegar”. Nowe poszukiwania pod kierunkiem do Nescimento badają możliwości swobodnie poruszających się „gwiazd pola”, które nie są członkami gromady.

Ponieważ gwiazdy i planety tworzą się w tym samym czasie, poznając wiek gwiazd, poznajemy wiek ich planet. A ponieważ rozwinięcie się i ewolucja życia wymaga czasu, znajomość wieku gwiazd posiadających planety może być pomocna w zawężenie celów do poszukiwania potencjalnego życia we Wszechświecie. Mimo, że żadna z 22 nowo badanych gwiazd nie posiada planety, praca ta stanowi ważny krok w poszukiwaniach gwiazd podobnych do Słońca, posiadających planety podobne do Ziemi.

Więcej informacji:


Opracowanie: Agnieszka Nowak

Źródło: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics


Na ilustracji:
Artystyczna wizja hipotetycznej planety pozasłonecznej okrążającej gwiazdę podobną do Słońca. Rys.: David A. Aguilar (CfA).