בן כמה כוכב?

לאסטרונומים יש כמה כלים לחקר כוכבים המאפשרים להם להבין גילאים יחסית, כמו להסתכל על הטמפרטורות והבהירות שלהם. ככלל, כוכבים אדמדמים וכתומים הם מבוגרים וקרירים יותר, ואילו כוכבים לבנים כחלחלים הם חמים וצעירים יותר. כוכבים כמו השמש יכולים להיחשב "בגיל העמידה" מכיוון שגילם נמצא איפשהו בין זקניהם האדומים והקרירים לבין אחיהם הצעירים הלוהטים. הכלל הוא שכוכבים חמים ומסיביים בהרבה, כמו הכוכבים הכחלחלים המראים בתמונה זו, עשויים לחיות חיים קצרים יותר. אבל, אילו רמזים קיימים כדי לומר לאסטרונומים כמה זמן יימשך החיים האלה?

יש כלי שימושי במיוחד שאסטרונומים יכולים להשתמש בו כדי להבין גילאים של כוכבים שקושרים ישירות לגיל הכוכב. הוא משתמש בקצב הסיבוב של כוכב (כלומר, כמה מהר הוא מסתובב על צירו). כפי שמתברר, שיעורי הסיבוב הכוכבים מאטים ככל שהכוכבים מתבגרים. עובדה זו סקרנה צוות מחקר ב

היכולת לספר את גילאי הכוכבים היא הבסיס להבנת התופעות האסטרונומיות בהן מעורבים הכוכבים ובן לוויה שלהם לאורך זמן. הכרת גיל כוכב חשובה מסיבות רבות הקשורות בה היווצרות כוכבים שיעורי הגלקסיות כמו גם היווצרות כוכבי לכת.

זה גם רלוונטי במיוחד לחיפוש אחר סימנים של חיים זרים מחוץ למערכת השמש שלנו. לקח זמן רב לחיים על כדור הארץ להשיג את המורכבות שאנו מוצאים כיום. בעזרת שעון כוכב מדויק, אסטרונומים יכולים לזהות כוכבים עם כוכבי לכת עתיקים כמו השמש שלנו או יותר.

קצב הסיבוב של כוכב תלוי בגילו מכיוון שהוא מאט בהתמדה עם הזמן, כמו שראש הסיבוב על שולחן מאט אחרי מספר דקות. סיבוב של כוכב תלוי גם במסה שלו. אסטרונומים גילו שכוכבים גדולים וכבדים יותר נוטים להסתובב מהר יותר מכוכבים קטנים וקלים יותר. יש קשר מתמטי הדוק בין מסה, סיבוב וגיל. מודדים את השניים הראשונים, וקל יחסית לחשב את השלישי.

שיטה זו הוצעה לראשונה בשנת 2003 על ידי האסטרונום סידני בארנס ממכון לייבניץ לפיזיקה בגרמניה. מהמילים היווניות קוראים לזה "ג'ירונכרונולוגיה" ג'ירואים (סיבוב), כרונוסים (זמן / גיל), ו- סמלי לוגו (לימוד). על מנת שגילאים בג'ירוקונולוגיה יהיו מדויקים ומדויקים, על אסטרונומים לכייל את שעוני הכוכבים החדשים שלהם על ידי מדידת תקופות הסיבוב של כוכבים עם גילאים והמונים ידועים כאחד. מייבום ועמיתיו למדו בעבר אשכול של כוכבים בני מיליארד שנה. מחקר חדש זה בוחן כוכבים באשכול בן 2.5 מיליארד שנה המכונה NGC 6819 ובכך מאריך משמעותית את טווח הגילאים.

מדידת סיבוב של כוכב אינה משימה קלה. אף אחד לא יכול לדעת רק אם מסתכל על כוכב כמה מהר הוא מסתובב. אז אסטרונומים מחפשים שינויים בהירותם הנגרמת כתמים כהים על פני השטח שלהם - המקבילה הכוכבית של כתמי שמש. אלה הם חלק משל השמש הפעלה רגילה וניתן לעקוב אחריהם כמו סרגלי כוכבים יכולים. בניגוד לשמש שלנו, לעומת זאת, כוכב רחוק הוא נקודת אור בלתי פתורה. אז אסטרונומים לא יכולים לראות ישירות כתם שמש חוצה את הדיסק הכוכב. במקום זאת, הם מסתכלים על כך שהכוכב מתעמעם מעט כשמופיע כתם שמש, ומתבהר שוב כשנקודת השמש מסתובבת מחוץ לתצוגה.

קשה למדוד את השינויים הללו מכיוון שכוכב טיפוסי מתעמעם בהרבה פחות מאחוז. והזמן הוא נושא. עבור השמש, זה יכול לקחת ימים עד שנקודת שמש תחצה את פני הכוכב. הדבר נכון גם לגבי כוכבים עם סירי כוכבים. יש מדענים שהסתפקו בכך באמצעות נתונים של נאס"א ציד כוכב לכת קפלר חללית, שסיפקו מדידות מדויקות ורצופות של בהירות כוכבים.

צוות אחד בדק כוכבים נוספים במשקל של 80 עד 140 אחוז כמו השמש. הם הצליחו למדוד את ספינים של 30 כוכבים עם תקופות שבין 4 ל 23 יום, לעומת תקופת הסיבוב הנוכחית של 26 הימים של השמש. שמונת הכוכבים ב- NGC 6819 הדומים ביותר לשמש הם בעלי תקופת סיבוב ממוצעת של 18.2 יום, בעוצמה משתמע שתקופת השמש הייתה בערך בערך כאשר הייתה בת 2.5 מיליארד שנה (בערך 2 מיליארד שנה לפני).

לאחר מכן הצוות העריך מספר דגמי מחשב קיימים המחשבים את שיעורי הסיבוב של הכוכבים, בהתבסס על המוניהם וגילם, וקבע איזה מודל התאים ביותר לתצפיות שלהם.

• קצב הסחרור עוזר לאסטרונומים לקבוע מידע על גילו והתפתחותו של כוכב.
• חוקרים חוקרים ללא הפסקה שיעורי ספין כדי להבין כיצד סוגים שונים של כוכבים משתנים לאורך זמן.
• השמש שלנו, כמו כוכבים אחרים, מסתובבת על צירתה.