นักวิทยาศาสตร์จะกำหนดอายุของดาวได้อย่างไร

14

ฉัน Googling เกี่ยวกับกาแลคซีที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล ทุกที่เขียนว่าอายุของพวกเขาเป็นที่รู้จักกันโดยแสง หมายถึงบรรทัดนี้"ตั้งแต่แสงเดินทางด้วยความเร็วที่กำหนดถ้าคุณมองดาวสิบปีแสงคุณจะได้เห็นสิ่งที่มันดูเหมือนเมื่อสิบปีก่อน"ในเว็บไซต์นี้

ดังนั้นคำถามของฉันคือในขณะที่เรารู้ว่าแสงนั้นต่อเนื่องนักวิทยาศาสตร์รู้ได้อย่างไรว่ารังสีเฉพาะได้เริ่มการเดินทางไปเมื่อ 1,000 ปีแสงกลับมา? อายุของดาวถูกกำหนดอย่างไร?

star light

— SpringLearner
แหล่งที่มา

2

ฉันคิดว่าคุณสับสนอย่างน้อยสองสิ่ง - อายุของดาวและเวลาที่แสงมาถึงโลก คนแรกบอกว่าดาวฤกษ์ก่อตัวได้นานแค่ไหนดาวดวงนี้อยู่ไกลแค่ไหน

— AstroFloyd

2

นอกจากนี้คุณหมายถึงอะไรกับ 'กาแลคซีที่เก่าแก่ที่สุด' เราเห็นกาแลคซีที่อยู่ห่างจากเรามากที่สุดในขณะที่พวกมันยังเด็กมากเนื่องจากแสงของพวกมันใช้เวลาประมาณอายุของเอกภพในการเข้าถึงเรา ในทางตรงกันข้ามเราเห็นกาแลคซีใกล้เคียงในขณะที่พวกมันแก่เนื่องจากแสงของพวกเขาใช้เวลาเพียงไม่กี่ล้านปีในการเดินทางมาที่นี่ กระนั้นทั้งคู่ก็มีอายุเท่ากัน (เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันหลังจากบิ๊กแบง)

— AstroFloyd

@AstroFloyd คุณบอกว่าแสงใช้เวลาเพียงไม่กี่ล้านปีในการมาถึงที่นี่เราจะทราบได้อย่างไรว่าแสงมาจากกาแลคซีใด

— SpringLearner

1

กาแลคซีนอกตัวเรานั้นสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนโดยใช้อุปกรณ์ออพติคัลที่เหมาะสม ดูภาพทุ่งลึกจากฮับเบิล

— Mitch Goshorn

@SpringLearner .. AstroFloyd ถูกต้อง คุณกำลังถามคำถามสองข้อที่แตกต่างกันที่นี่ (อาจเป็นสามคำถาม) คำถามแรกของคุณคือการกำหนดอายุของดาวฤกษ์และได้รับคำตอบอย่างดีจากศาสตราจารย์เจฟฟรีส์ สิ่งที่สองของคุณคือ "เราจะกำหนดระยะห่างของดวงดาวและกาแลกซี่ได้อย่างไร" ซึ่งผมจะแนะนำคุณไปยัง Wikipedia (Cosmic Distance Ladder) / เช่น: แสงที่เหลือจากดวงดาวเมื่อสิบปีที่แล้ว ประการที่สามถ้าคุณกำลังดูบทความ (googling) ที่พูดถึงกาแลคซีที่เก่าแก่ที่สุดพวกเขากำลังพูดถึง "ที่เพิ่งเกิดขึ้นล่าสุด" และกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ควรเห็นสิ่งเหล่านี้มากกว่า!

— Jack R. Woods

3

นักวิทยาศาสตร์ดูกลุ่มดาวเพื่อกำหนดอายุ ดังที่ผู้โพสต์คนอื่นได้พูดไปแล้วแผนภาพ HR นั้นเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการกำหนดอายุ สีที่ปล่อยออกมาจากดวงดาวนั้นใช้เพื่อกำหนดอายุด้วยเพราะสีเป็นตัวบ่งบอกว่าดาวอยู่ที่ไหนในวงจรชีวิตของมัน

วิธีการเรียนรู้อายุที่แท้จริงของดาว

ตามที่บทความกล่าวว่าดาวจะได้รับการประเมินโดยกระจุกดาว ดาวก่อตัวขึ้นในเวลาเดียวกันและจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็กำหนดอายุ เรามีสิ่งต่อไปนี้: ความสว่างสีและกลุ่ม ขนาดสามารถใช้เป็นตัวกำหนดได้อย่างไรก็ตามมีดาวแคระขาวซึ่งมีขนาดเล็กมากสลัวตามที่สังเกตจากโลก แต่เป็นดาวอายุมาก

เพื่อให้ชัดเจน - เพียงเพราะดาวอยู่ไกลและอาจใช้เวลาเป็นพัน ๆ ปีแสงเพื่อที่แสงจะไปถึงไม่ได้หมายความว่ามันเก่า ความเร็วของแสงเป็นเพียงการวัดเวลาในการเดินทาง

— fractal21
แหล่งที่มา

2

ขออภัยสีมีน้อยมากที่จะทำกับอายุปัจจุบันอายุที่มีศักยภาพเท่านั้น ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่นั้นถูกต้อง แต่ข้อผิดพลาดข้อหนึ่งจะบั่นทอนความถูกต้องของคำตอบของคุณ

— Donald.McLean

@ fractal21 คุณพยายามอธิบายวิธีการลำดับตัดหลักในการพิจารณาอายุของดาวฤกษ์หรือไม่?

— astromax

6

การวัดอายุของดาวเป็นกระบวนการที่ยากอย่างไม่น่าเชื่อ ไม่ใช่สิ่งที่สามารถสรุปได้อย่างเพียงพอในคำตอบ SE โปรดดูข้อมูลอ้างอิงเหล่านี้

Soderblom และคณะ (2013) ; เจฟฟรีส์ (2014)

วิธีการแบ่งออกเป็น -

พื้นฐาน - เช่นการออกเดทไอโซโทปรังสี - เป็นไปได้สำหรับดวงอาทิตย์เท่านั้น

กึ่งพื้นฐาน - การติดตามดาวจลนศาสตร์ไปยังแหล่งกำเนิด สังเกตการพร่องลิเธียมในดาว

แบบจำลองขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบความส่องสว่างและอุณหภูมิ (และองค์ประกอบ) ของดาวฤกษ์ที่ทำนายโดยแบบจำลองวิวัฒนาการดาวฤกษ์ หรือเท่ากันคือแรงโน้มถ่วงและอุณหภูมิของพื้นผิว

เชิงประจักษ์ - ดูว่าสิ่งต่าง ๆ เช่นการหมุนและกิจกรรมแม่เหล็กลดลงตามอายุและการใช้สิ่งนี้เพื่อประเมินอายุของดาว

สถิติ - การใช้ความเป็นโลหะหรือการเคลื่อนที่ของกาแลคซีของดาวฤกษ์เพื่อประเมินอายุของมัน

นอกจากนี้ยังมีรายละเอียดมากขึ้นในคำตอบ SE นี้ เราจะบอกอายุและสถานะการวิวัฒนาการของดาวได้อย่างไรโดยไม่ใช้ขนาดหรือไอโซโทปสัมบูรณ์

— Rob Jeffries
แหล่งที่มา

ฉันไม่แน่ใจว่าคุณหมายถึงอะไรโดย "ความเป็นโลหะของการเคลื่อนที่ของกาแลคซีอวกาศ" คุณหมายถึง "การเคลื่อนไหวของโลหะวิทยาและอวกาศกาแล็คซี่" หรือไม่? (เช่น: ดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่มีวงโคจรยาวกว่าซึ่งเข้าใกล้ใจกลางกาแลคซีมากอาจจะแก่กว่าดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไปมาก?)

— แจ็คอาร์. วู้ดส์

3

วิธีที่ตรงไปตรงมาที่สุดคือการใช้แผนภาพ Hertzsprung-Russell: ดาวของมวล "เผา" ที่กำหนดในวิธีที่สามารถคาดการณ์ได้อย่างเป็นธรรมดังนั้นโดยการดูสเปกตรัมและความส่องสว่างของดาวสามารถสรุปอายุที่เป็นไปได้

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

Wikipedia ยังมีภาพรวมของวิธีการเพิ่มเติม:

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

— oakad
แหล่งที่มา

3

fractal21 และ user16653 นั้นถูกต้องมากหรือน้อย แต่ไม่สมบูรณ์

สิ่งที่คุณใช้กับกลุ่มดาวคือ isocrone เส้นคำนวณตามหลักวิชาที่ให้คุณในแผนภาพทรัพยากรบุคคลดาวในยุคที่กำหนดขึ้นอยู่กับมวลของมัน สิ่งนี้สามารถทำได้เนื่องจากดาวที่ใหญ่กว่าเริ่มเคลื่อนที่บนแผนภาพ HR เร็วกว่าดาวที่เล็กกว่าเมื่อพวกมันกลายเป็นซุปเปอร์ยักษ์

ดังนั้นสิ่งที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของเราทำคือการเปรียบเทียบชุดของไอโซคอสกับแผนภาพทรัพยากรบุคคลของกลุ่มและเรากำหนดอายุของไอโซโทนที่เหมาะสมที่สุดให้กับกลุ่มนั้น

— Envite
แหล่งที่มา