Det kanske inte är artigt att fråga en dam om hennes sanna ålder, men när det gäller stjärnor är det inte så lätt som att kontrollera ett körkort. Från vår synvinkel kan alla stjärnor se ungefär lika ut - så hur säger vi en som är en miljard år gammal från en som tio miljarder? Svaret kan vara stellar rotationsfrekvens.
I måndagens 218: e möte i American Astronomical Society presenterade astronomen Soren Meibom från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics sina resultat. "En stjärns rotation bromsar stadigt med tiden, som en topp som snurrar på ett bord och kan användas som en klocka för att bestämma dess ålder." säger Meibom. ”I slutändan måste vi veta stjärnorna och deras planeter för att bedöma om främmande liv kan ha utvecklats på dessa avlägsna världar. Ju äldre planeten, desto mer tid måste livet komma igång. Eftersom stjärnor och planeter bildas samtidigt, om vi känner en stjärnålder, vet vi också dess planeter.
Genom att bestämma en stjärnålder i förväg, hjälper det astronomens arbete med projekt som Kepler. Att veta var vi ska börja i en galax fylld med stjärnor hjälper oss att förstå hur planetariska system formas och utvecklas och varför de är så olika från varandra. Under vissa omständigheter, som galaktiska stjärnkluster, är vi ganska mycket på väg att känna en stjärnålder eftersom vi tror att de alla bildades ungefär samtidigt. Men för en ensam stjärna som hamnar planeter är det mycket svårare att bestämma ålder. Att mäta rotationen av stjärnor i kluster med olika åldrar avslöjar exakt hur spinn och ålder är relaterade. Därefter kan astronomer mäta rotationen av en enda isolerad stjärna och beräkna dess ålder.
Hur görs beräkningen av stjärnvinsten? Prova exakt hur vi känner till vår egen Sols rotation - solfläckar. Varje gång en "stjärnfläck" roterar över den synliga ytan, dimmar den någonsin så lätt. Genom att mäta hur länge dessa förändringar äger rum ger vi betydande ledtrådar till hur snabbt en stjärna roterar. Även om dessa förändringar är små och minskar när en stjärna åldras, var Kepler-rymdskeppets känslighet utformad specifikt för att mäta stjärnljusstyrka mycket exakt för att upptäcka planeter (som blockerar en stjärnljus någonsin så lätt om de korsar stjärnans ansikte från vår punkt av synen).
Men denna uppgift var långt ifrån lätt. I en fyra års förberedande studie genomförd med specialdesignat instrument (Hectochelle) monterat på MMT-teleskopet på Mt. Hopkins i södra Arizona, Meibom och hans kollegor sorterade information i nästan 7000 enskilda stjärnor och använde Kepler-data för att avgöra hur snabbt dessa stjärnor snurrade. Deras resultat inkluderade stjärnor med rotationsperioder mellan 1 och 11 dagar, vilket bekräftar att gyrokronologi är en spännande ny metod för att lära sig åldrarna på isolerade stjärnor.
”Detta arbete är ett språng i vår förståelse av hur stjärnor som vår sol fungerar. Det kan också ha en viktig inverkan på vår förståelse av planeter som finns utanför vårt solsystem, ”sade Meibom.
