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新技术更精确地判定了恒星的年龄

发布时间:2019-01-11 05:36:01

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在我们大约130亿年前的星系中,每颗恒星的年龄有多大? Embry-Riddle航空大学的研究人员于1月10日在美国天文学会上报告说,一种以前所未有的细节理解银河系恒星形成历史的新技术,可以确定恒星的年龄至少是传统方法的两倍。社会(AAS)会议。

目前的恒星测年技术,基于对他们生命的主要或主要序列中的恒星进行评估,这些技术在耗尽氢气后开始死亡,提供了20%,或最多10%的误差范围,解释了Embry-谜语物理学和天文学教授Ted von Hippel博士。他说,Embry-Riddle的方法是利用被称为白矮星的残余残余物,将误差幅度降低到5%甚至3%。

要使这种方法起作用,von Hippel和他的团队必须测量恒星的表面温度,无论是氢气还是氦气,还有质量。表面温度可以根据恒星的颜色和大气成分来确定。

“这颗恒星的质量很重要,因为物质质量更大的物体能耗更多,需要更长的时间来冷却,”Embry-Riddle的物理科学部天文台主任和1.0米的Ritchey-Chretien望远镜的冯·希佩尔说。 “这就是为什么一杯咖啡比一茶匙咖啡保持热度更长的原因。表面温度,就像在篝火里烧掉的煤炭一样,提供了火灾消失多久的线索。最后,知道是否有氢气或氦气。表面很重要,因为氦气比氢气更容易从恒星辐射热量。“

确定精确的恒星质量,特别是大型白矮星样本,是非常困难的。现在,天文学家有一种确定白矮星质量的新方法。

该方法利用了欧洲航天局盖亚卫星捕获的数据,这是一项雄心勃勃的任务,旨在创建银河系的三维地图。 Von Hippel,最近的Embry-Riddle毕业生Adam Moss,现任学生Isabelle Kloc,Jimmy Sargent和Natalie Moticksa,以及讲师Elliot Robinson,使用高度精确的Gaia测量距离的恒星。

就像汽车的速度表可能看起来从驾驶员的视角与乘客的座位给出两个不同的读数一样,天体可能看起来位于不同的位置,这取决于观察者的有利位置。基于两个不同场地线的几何形状或物体的“视差”,盖亚测量帮助Embry-Riddle研究人员根据亮度确定恒星的半径。然后,他们可以使用有关恒星质量与半径比的现有信息 - 由电子的物理行为驱动的计算 - 填充最后一个成分,以确定恒星的年龄及其质量。

最后,通过计算恒星内不同元素的丰度或其金属度,研究人员可以进一步细化物体的年龄,Moss和Kloc在两个单独的AAS海报展示中报道。莫斯专注于成对的恒星,其中有一颗白矮星和一颗与太阳相似的主序星,而克洛克的研究则研究了同一二元系统中的两颗白矮星。

“下一级研究将确定周期表中尽可能多的元素中的主序星,”von Hippel说。 “这将告诉我们更多关于银河系化学演化的信息,它基于随着时间的推移不同元素在银河系中形成的恒星如何形成。”

尽管他强调目前的工作仍处于初步阶段,但该团队最终希望在Gaia数据集中公布所有白矮星的年龄:“这可以让研究人员大大提高我们对银河系中恒星形成的认识。”

von Hippel指出,在考古学领域,碳测年方法可以确定结构,化石,石器时代遗址等的年龄,从而为地球上的生命进化提供更深入的见解。 “对于今天的天文学家来说,在不了解星系不同成分的年代的情况下,我们没有上下文。我们已经掌握了天体测年的技术,但并不精确。”

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