О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Украина | Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Болотное дело
Читайте нас:

статья Придуман новый способ определения возраста звезд

Максим Борисов, 26.04.2007
Солнечное затмение. Фото с сайта sccenter.ru
Солнечное затмение. Фото с сайта sccenter.ru
Реклама

Сидни Барнс (Sydney Barnes) из американской Обсерватории имени Персиваля Лоуэлла (Lowell Observatory, г.Флагстафф, штат Аризона), придумал новый способ наиболее точного определения возраста одиночных звезд.

Как известно, определить истинный возраст одиночной звезды (в отличие от звезд, входящих в какое-либо звездное скопление) не так-то просто. Звезды, живущие в кластерах, как правило, рождаются примерно в одно и то же время и из одного и того же протозвездного облака. Наиболее массивные "младенцы" при этом очень быстро эволюционируют и умирают самыми первыми, ну а наименее массивные их собратья продолжают как ни в чем не бывало жить (оставаясь в пределах основной последовательности на диаграмме Герцшпрунга-Рессела) и светить нам из космических далей... Этот эффект сегрегации по массам и используется обычно (еще с 1960-х гг.) для определения общего возраста того и иного скопления, который собственно и эквивалентен возрасту отдельных входящих в него звезд.

Однако с отдельными одиночными звездами все не так просто. Простейшие методы оценки порой дают весьма и весьма неопределенный ответ на вопрос о возрасте той или иной звезды. Конечно, зная расстояние до звезды, измеряя ее цветовую температуру и яркость, нужную оценку произвести можно. Однако в случае стабильных звезд интервал, на протяжении которого они практически не меняются, уж очень велик, и вышеописанный метод может давать значения, которые отличаются между собой раза в два.

К счастью, звездам присущи и другие свойства, которые также меняются со временем. Так, при рождении из фрагментированного газового облака, испытывающего коллапс, звезды появляются обычно быстро вращающимися (в силу несимметричного выпадения вещества на протозвезду), затем они постепенно замедляют свое вращение, потому что частицы, выдуваемые звездными ветрами, приводят к перераспределению орбитального момента (момента количества движения), т.е. уносят с собой энергию вращения. Скорость вращения звезды может быть получена из "смазанности" ее спектра, а также путем изучения движения звездных пятен - аналога всем известных пятен на Солнце.

И вот Барнс, опираясь на возраст нашего Солнца (4,6 миллиарда лет) и его нынешний период вращения (26 дней), изучил темп этого замедления и использовал получившуюся зависимость для вычисления возрастов некоторых типичных звезд с известными периодами вращения. Выяснилось, что одной лишь скорости вращения звезды для получения достоверных результатов мало - требуется еще сопоставить эту скорость вращения с цветовой температурой и массой звезды. С помощью своего метода (названного им гирохронологическим - gyrochronology) Барнс определил возраст некоторых известных маломассивных звезд, для которых уже существовали оценки, выполненные более традиционными методами (определение хромосферного возраста), и нашел, что его результаты прекрасно согласуются с этими самыми оценками. Новый метод особенно актуален для дифференциации возрастов звезд, подобных нашему Солнцу (желтых карликов) которые очень длительные промежутки времени находятся в практически неизменном состоянии (особенно интересно узнать возраст звезды, у которой обнаружена планетная система). Преимуществом гирохронологического метода можно считать и то, что он в общем случае не требует знания расстояния до исследуемой звезды.

При использовании метода цветовой яркости 10%-ая неопределенность при измерении расстоянии до солнцеподобной звезды может обернуться 50%-ой неопределенностью при определении ее возраста. Астрофизики порой не могут решить, 2 миллиарда лет звезде или все 10 миллиардов. Существующий метод оценки возраста по цветовой яркости для таких звезд можно сравнить с "оценкой возраста человека по наличию седых волос или плешивости" (как иронично замечает в своей новой работе Барнс).

Барнс утверждает, что неопределенность его гирохронологического метода не превышает 15%. Правда, определенная сложность заключается в том, что новорожденные звезды могут быть "закручены" с существенно разными скоростями (в случае самых молодых звезд гирохронологический метод попросту не работает) и лишь со временем эта разница сглаживается. Поэтому перед широким внедрением нового метода в исследования звезд необходимо еще изучить звездную динамику на самых ранних ее этапах (запланирована публикация в "Астрофизическом журнале" (Astrophysical Journal - ApJ), а пока статью можно прочитать на сайте электронных препринтов arXiv.org).

Источники:
How Old Are Stars? Enter Gyrochronology - a Powerful New Method to Determine Stellar Ages - Lowell Observatory
Single stars may finally admit their ages - New Scientist
Ages for illustrative field stars using gyrochronology: viability, limitations and errors - arXiv.org - astro-ph

Максим Борисов, 26.04.2007


новость Новости по теме
Фото и Видео






Наши спонсоры
Выбор читателей