Jak naukowcy określają wiek gwiazd?

14

Googlowałem na temat najstarszych galaktyk we Wszechświecie. Wszędzie jest napisane, że ich wiek jest znany światłu. Nawiązując do tej linii „Ponieważ światło porusza się z ustaloną prędkością, jeśli spojrzysz na gwiazdę w odległości dziesięciu lat świetlnych, naprawdę zobaczysz, jak to wyglądało dziesięć lat temu” na tej stronie .

Moje pytanie brzmi: skoro wiemy, że światło jest ciągłe, skąd naukowcy wiedzą, że dany promień rozpoczął swoją podróż około 1000 lat świetlnych wstecz? Jak określa się wiek gwiazd?

star light

— SpringLearner
źródło

2

Myślę, że mylisz co najmniej dwie rzeczy - wiek gwiazdy i czas, jaki zajęło jej światło na przybycie na Ziemię. Pierwszy mówi, jak dawno powstała gwiazda, drugi - jak daleko jest.

— AstroFloyd

2

Co masz na myśli mówiąc o „najstarszych galaktykach”? Widzimy galaktyki, które są najdalej od nas, gdy są jeszcze bardzo młode, ponieważ ich światło dotarło do wieku wszechświata. Dla kontrastu, widzimy pobliskie galaktyki, gdy są one stare, ponieważ ich światło zajęło im zaledwie kilka milionów lat. Oba są jednak prawie tak samo stare (powstały mniej więcej w tym samym czasie po Wielkim Wybuchu).

— AstroFloyd

@AstroFloyd powiedziałeś, że światło zajęło kilka milionów lat, aby się tu dostać, jak możemy ustalić, które światło pochodzi z której galaktyki.

— SpringLearner,

1

Galaktyki poza naszymi własnymi można dość łatwo odróżnić wizualnie, biorąc pod uwagę odpowiedni sprzęt optyczny. Zobacz obrazy głębokiego pola z Hubble'a.

— Mitch Goshorn

@SpringLearner .. AstroFloyd ma rację. Zadajesz tutaj dwa różne pytania (może trzy). Twoje pierwsze pytanie określa wiek gwiazd i jest miło na nie odpowiedzieć profesor Jeffries. Drugim z nich jest: „Jak określamy odległość do gwiazd i galaktyk?”, Do którego odsyłam do Wikipedii (Kosmiczna drabina odległości) / tj .: światło opuściło gwiazdę dziesięć lat świetlnych stąd dziesięć lat temu. Po trzecie, jeśli patrzysz na artykuły (google), które mówią o najstarszych galaktykach, tak naprawdę mówią o „ostatnio utworzonych”, a Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba powinien zobaczyć ich więcej!

— Jack R. Woods,

3

Naukowcy przyglądają się grupom gwiazd, aby ustalić ich wiek. Jak już powiedział inny plakat, wykres HR jest narzędziem służącym do określania wieku. Kolory emitowane przez gwiazdy są również wykorzystywane do określania wieku, ponieważ kolor wskazuje, gdzie gwiazda znajduje się w swoim cyklu życia.

Jak nauczyć się prawdziwego wieku gwiazdy

Jak mówi artykuł, gwiazdy są oceniane przez gromady. W tym samym czasie powstały gwiazdy i stamtąd naukowcy określają wiek. Kontynuujemy: jasność, kolor i klastry. Wielkość może być wykorzystana jako wyznacznik, jednak istnieją gwiazdy białego karła, które są bardzo małe, są przyćmione, jak zaobserwowano z Ziemi, ale są to bardzo stare gwiazdy.

Również wyjaśnienie - tylko dlatego, że gwiazda jest daleko, a zatem może zająć tysiące lat świetlnych, zanim światło osiągnie, nie oznacza, że jest stara. Prędkość światła jest po prostu pomiarem czasu podróży.

— fraktal 21
źródło

2

Przepraszamy, ale kolor ma bardzo niewiele wspólnego z obecnym wiekiem, tylko z potencjalnym wiekiem. Większość pozostałych jest poprawna, ale ten jeden błąd całkowicie podważa ważność twojej odpowiedzi.

— Donald.McLean

@ fractal21 Czy próbujesz opisać główne podejście polegające na odcięciu sekwencji określające wiek populacji gwiazd?

— astromax

6

Mierzenie wieku gwiazd jest niezwykle trudnym procesem. Nie jest to coś, co można odpowiednio streścić w odpowiedzi na SE. Proszę spojrzeć na te referencje.

Soderblom i in. (2013) ; Jeffries (2014) .

Metody podzielone na -

Fundamentalne - np. Datowanie radioizotopowe - możliwe tylko dla Słońca

Pół-fundamentalny - kinematyczny ślad gwiazd do ich miejsca urodzenia; obserwując zubożenie litu w gwieździe.

Zależne od modelu - porównanie jasności i temperatury (i składu) gwiazdy z przewidywaną przez gwiezdne modele ewolucyjne. Lub równoważnie, jego grawitacja powierzchni i temperatura.

Empiryczny - przyglądanie się spadkowi rotacji i aktywności magnetycznej wraz z wiekiem i wykorzystywanie go do szacowania wieku gwiazdy.

Dane statystyczne - wykorzystanie metaliczności lub galaktycznych ruchów kosmicznych gwiazdy w celu (przybliżonego) oszacowania jej wieku.

Jest również o wiele więcej szczegółów podanych w tej odpowiedzi SE. Bez użycia bezwzględnych wielkości lub izochronów, jak moglibyśmy określić wiek gwiazdy i status ewolucyjny?

— Rob Jeffries
źródło

Nie jestem pewien, co rozumiesz przez „metaliczność galaktycznych ruchów kosmicznych”. Miałeś na myśli „metaliczność i galaktyczne ruchy kosmiczne”? (tj .: gwiazda w pobliżu Słońca z wydłużoną orbitą, która zbliża się znacznie do centrum galaktyki, może być starsza niż ta, która oddala się znacznie dalej?)

— Jack R. Woods

3

Najprostszym podejściem jest zastosowanie tak zwanego diagramu Hertzsprunga-Russella: gwiazdy o danej masie „palą się” w dość przewidywalny sposób, więc patrząc na spektrum i jasność gwiazdy można wywnioskować jej możliwy wiek.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hertzsprung%E2%80%93Russell_diagram

Wikipedia zawiera także przegląd niektórych dodatkowych metod:

http://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_age_estimation

— dąb
źródło

3

fractal21 i user16653 mają mniej więcej rację, ale nie do końca.

To, czego używasz z gromadą gwiazd, to izokraton, linia obliczona teoretycznie, która daje ci to, gdzie na diagramie HR gwiazdy w danym wieku zależą od ich masy. Można to zrobić, ponieważ większe gwiazdy zaczynają poruszać się na wykresie HR wcześniej niż mniejsze, kiedy stały się supergiganami.

Zatem my, astrofizycy, porównujemy zestaw izokronów ze schematem HR gromady i przypisujemy do tej gromady wiek najlepiej dopasowanego izokronu.

— ZAPRASZAM
źródło