Вопрос на засыпку: как астрономы определяют возраст звёзд?

У астрономов есть для этого несколько методик, две из которых может использовать любой обладатель телескопа.

Также можно вычислить массу звезды по орбитальному периоду и состав по спектру излучаемого света

Есть несколько методов определения возраста, которые подходят для разных типов звезд. Вот три из них.

Диаграммы Герцшпрунга-Рассела

Ученым известно, как рождаются звезды, как живут и как умирают. В процессе жизни они сжигают водородное топливо, раздуваются и, в конечном итоге, выбрасывают газ в космос. Продолжительность жизни звезды зависит от ее массы. Более массивные звезды умирают раньше, в то время как менее массивные звезды могут просуществовать миллиарды лет.

Два астронома — Эйнар Герцшпрунг и Генри Норрис Рассел — независимо друг от друга пришли к идее создать график зависимости температуры звезд от их яркости. Сегодня ученые используют обнаруженные ими закономерности для определения возраста звездных скоплений, где светила сформировались одновременно.

«Это не очень точный метод, — говорит астроном Трэвис Меткалф из Института космических наук в Боулдере (штат Колорадо, США). — Тем не менее, это лучшее, что у нас есть».

Скорость вращения

К 1970-м годам астрофизики заметили, что звезды в более молодых скоплениях вращаются быстрее, чем звезды в более старых скоплениях. В 1972 году астроном Эндрю Скуманич предложил простое уравнение для оценки возраста звезды: Скорость вращения = (Возраст) -½.

Этот метод использовался при изучении отдельных звезд на протяжении десятилетий, но новые открытия поставили точность формулы под сомнение. Оказывается, некоторые звезды не сбавляют скорость вращения до конца своей жизни. «Вращение — лучший метод определения возраста звезд, которые моложе Солнца», — говорит Меткалф. Для более старых звезд лучше использовать другие методы.

Звездная сейсмология

Новые данные, подтверждающие, что скорость вращения — не лучший способ определения возраста звезд, были получены благодаря телескопу «Кеплера», который охотился за экзопланетами. Именно «Кеплер» позволил выйти звездной сейсмологии на передний план в деле определения возраста звезд.

Наблюдение за мерцанием звезды может дать ключ к разгадке ее возраста. Изменения яркости звезды — это индикатор того, что происходит под поверхностью светила. Возраст же рассчитывается с помощью моделирования, для чего нужен большой набор данных о яркости звезды. Этот метод не подходит астрономам-любителям.

Кроме того, этот новый подход помог обнаружить магнитный кризис среднего возраста нашего Солнца и дал некоторые подсказки об эволюции Млечного пути. Около 10 миллиардов лет назад наша галактика столкнулась с карликовой галактикой. Ученые обнаружили, что звезды карликовой галактики моложе или примерно того же возраста, что и звезды Млечного пути. Таким образом, наш Млечный путь мог формироваться быстрее, чем считалось ранее.