Hoe oud is elk van de sterren in ons ongeveer 13 miljard jaar oude sterrenstelsel? Een nieuwe techniek om de stervormingsgeschiedenis van de Melkweg in ongekend detail te begrijpen, maakt het mogelijk om de leeftijd van sterren minstens twee keer nauwkeuriger te bepalen dan conventionele methoden, Embry-Riddle Aeronautical University-onderzoekers meldden 10 januari tijdens de American Astronomical Society (AAS) -bijeenkomst.

Huidige sterren-dating technieken, gebaseerd op beoordelingen van sterren in de eerste of belangrijkste volgorde van hun leven die zijn begonnen te sterven nadat hun waterstof is uitgeput, bieden een 20 procent, of op zijn best een foutenmarge van 10 procent, legde Embry-Riddle natuur- en sterrenkunde professor dr. Ted von Hippel uit. Embry-Riddle's aanpak, gebruikmakend van uitgebrande overblijfselen die witte dwergsterren worden genoemd, reduceert de foutmarge tot 5 procent of zelfs 3 procent, hij zei.

Om deze methode te laten werken, von Hippel en zijn team moeten de oppervlaktetemperatuur van de ster meten, of het een waterstof- of heliumatmosfeer heeft, en zijn massa. De oppervlaktetemperatuur kan worden bepaald aan de hand van de kleur van een ster en atmosferische bestanddelen.

"De massa van de ster is van belang omdat objecten met een grotere massa meer energie hebben en meer tijd nodig hebben om af te koelen, zei Von Hippel, directeur van Embry-Riddle's Observatory Physical Sciences Department en 1,0-meter Ritchey-Chretien-telescoop. "Daarom blijft een kopje koffie langer warm dan een theelepel koffie. Oppervlaktetemperatuur, zoals verbruikte kolen in een kampvuur dat gedoofd is, bieden aanwijzingen over hoe lang geleden de brand is gedoofd. Eindelijk, weten of er waterstof of helium aan het oppervlak is, is belangrijk omdat helium gemakkelijker warmte van de ster wegstraalt dan waterstof."

Het bepalen van de precieze massa's van sterren, in het bijzonder voor grote monsters van witte dwergen, is erg moeilijk. Nutsvoorzieningen, astronomen hebben een nieuwe methode om de massa van witte dwergen te bepalen.

De methode maakt gebruik van gegevens die zijn vastgelegd door de Gaia-satelliet van de European Space Agency, een ambitieuze missie om een ​​driedimensionale kaart van de Melkweg te maken. van Hippel, met de recent afgestudeerde Embry-Riddle Adam Moss, huidige studenten Isabelle Kloc, Jimmy Sargent en Natalie Moticksa, en instructeur Elliot Robinson, gebruikte zeer nauwkeurige Gaia-metingen van de afstand van sterren.

Net zoals de snelheidsmeter van een auto twee verschillende waarden lijkt te geven vanuit het perspectief van de bestuurder versus de passagiersstoel, hemellichamen kunnen zich op verschillende locaties lijken te bevinden, afhankelijk van het gezichtspunt van de kijker. De Gaia-metingen, gebaseerd op de geometrie van twee verschillende terreinlijnen of "parallaxen" naar objecten, hielp Embry-Riddle-onderzoekers om de straal van sterren te bepalen op basis van hun helderheid. Ze zouden dan bestaande informatie over de massa-tot-straalverhouding van de ster kunnen gebruiken - een berekening die wordt aangedreven door het fysieke gedrag van elektronen - om het laatste ingrediënt in te vullen voor het bepalen van de leeftijd van de ster, zijn massa.

Eindelijk, door de overvloed aan verschillende elementen in de ster uit te zoeken, of zijn metalliciteit, onderzoekers kunnen de ouderdom van het object verder verfijnen, Moss en Kloc rapporteerden in twee afzonderlijke AAS-posterpresentaties. Mos concentreerde zich op paren van sterren met één witte dwerg en één hoofdreeksster vergelijkbaar met onze zon, terwijl Kloc's onderzoek keek naar twee witte dwergsterren in hetzelfde binaire systeem.

"Het volgende niveau van studie zal zijn om zoveel mogelijk elementen in het periodiek systeem te bepalen voor de hoofdreeksster binnen deze paren, zei Von Hippel. "Dat zou ons meer vertellen over de galactische chemische evolutie, gebaseerd op hoe verschillende elementen in de loop van de tijd zijn opgebouwd toen sterren in onze melkweg werden gevormd, De melkweg."

Hoewel hij benadrukte dat het huidige werk voorlopig blijft, het team hoopt uiteindelijk de leeftijden van alle witte dwergsterren in de Gaia-dataset te publiceren:"Dat zou onderzoekers in staat kunnen stellen ons begrip van stervorming binnen de Melkweg aanzienlijk te vergroten."

Op het gebied van archeologie, von Hippel merkte op, koolstofdateringsmethoden maakten het mogelijk om de ouderdom van structuren te bepalen, fossielen, Stenen tijdperk sites en nog veel meer, waardoor diepere inzichten worden verkregen in de evolutie van het leven op aarde. "Voor de astronomen van vandaag, zonder de leeftijd van verschillende componenten van onze melkweg te kennen, we hebben geen context. We hadden technieken om hemellichamen te dateren, maar niet precies."