كم عمر النجم؟

يمتلك الفلكيون بعض الأدوات لدراسة النجوم التي تتيح لهم معرفة الأعمار النسبية ، مثل النظر إلى درجات الحرارة والسطوع. بشكل عام ، النجوم البرتقالية والحمراء أقدم وأكثر برودة ، في حين أن النجوم البيضاء المائلة للزرقة تكون أكثر سخونة وأصغر. يمكن اعتبار نجوم مثل الشمس "في منتصف العمر" نظرًا لأن أعمارهم تقع في مكان ما بين شيوخهم الأحمر البارد وأشقائهم الأصغر سنا. القاعدة العامة هي أن النجوم الأكثر سخونة والأكثر ضخامة ، مثل النجوم الزرقاء التي تظهر في هذه الصورة ، من المرجح أن تعيش حياة أقصر. ولكن ، ما هي الدلائل الموجودة لإخبار علماء الفلك عن طول هذه الحياة؟

هناك أداة مفيدة للغاية يمكن أن يستخدمها علماء الفلك لمعرفة أعمار النجوم التي ترتبط مباشرة بعمر النجم. يستخدم معدل دوران النجم (أي مدى سرعة دورانه على محوره). كما اتضح ، فإن معدلات الدوران النجمية تتباطأ مع تقدم النجوم في العمر. هذه الحقيقة أثارت اهتمام فريق البحث في

إن القدرة على معرفة أعمار النجوم هي الأساس لفهم كيفية ظهور الظواهر الفلكية التي تشمل النجوم ورفاقها بمرور الوقت. معرفة عمر النجم مهم لأسباب عديدة تتعلق بها تشكيل النجوم معدلات في المجرات وكذلك تشكيل الكواكب.

كما أنها ذات صلة بشكل خاص بالبحث عن علامات الحياة الغريبة خارج نظامنا الشمسي. لقد استغرقت الحياة على الأرض وقتًا طويلاً لتحقيق التعقيد الذي نراه اليوم. من خلال الساعة النجمية الدقيقة ، يمكن لعلماء الفلك تحديد النجوم ذات الكواكب القديمة مثل شمسنا أو أكبر منها.

يعتمد معدل دوران النجم على عمره لأنه يتباطأ بشكل ثابت مع مرور الوقت ، مثل الدوران العلوي على الطاولة يتباطأ بعد بضع دقائق. يعتمد دوران النجم أيضًا على كتلته. وجد علماء الفلك أن النجوم الأكبر والأثقل تميل إلى الدوران أسرع من النجوم الأصغر والأخف وزنا. هناك علاقة رياضية وثيقة بين الكتلة والدوران والعمر. قم بقياس الأولين ، ومن السهل نسبيًا حساب الثالث.

تم اقتراح هذه الطريقة لأول مرة في عام 2003 ، من قبل الفلكي سيدني بارنز من معهد ليبنيز للفيزياء في ألمانيا. يطلق عليه "gyrochronology" من الكلمات اليونانية الجيروسكوبات (دوران)، كرونوس (الوقت / العمر) ، و الشعارات (دراسة). لكي تكون الأزمنة الجيروسكوبية دقيقة ودقيقة ، يجب على علماء الفلك معايرة ساعاتهم النجمية الجديدة عن طريق قياس فترات دوران النجوم ذات الأعمار والكتل المعروفة. درس Meibom وزملاؤه في السابق مجموعة من النجوم التي يبلغ عمرها مليار عام. تدرس هذه الدراسة الجديدة النجوم في المجموعة التي يبلغ عمرها 2.5 مليار عام والمعروفة باسم NGC 6819 ، وبالتالي توسع نطاق العمر بشكل ملحوظ.

قياس دوران نجم ليست مهمة سهلة. لا أحد يستطيع أن يقول بمجرد النظر إلى نجم مدى سرعة دورانه. لذا ، يبحث الفلكيون عن تغييرات في سطوعه بسبب البقع الداكنة على سطحه ، وهو ما يعادل النجم البقع الشمسية. تلك هي جزء من الشمس النشاط العادي ويمكن تتبعها مثلما تفعل النجوم. على عكس شمسنا ، النجم البعيد هو نقطة ضوئية غير محلولة. لذا ، لا يستطيع الفلكيون رؤية بقعة شمسية تعبر القرص النجمي مباشرةً. وبدلاً من ذلك ، فإنهم يراقبون النجم ليخفت قليلاً عندما تظهر بقعة شمس ، وتضيء مرة أخرى عندما تدور بقعة الشمس بعيدًا عن الرؤية.

من الصعب جدًا قياس هذه التغييرات لأن النجم النموذجي يخفت بنسبة أقل بكثير من 1 في المائة. والوقت قضية. بالنسبة للشمس ، يمكن أن يستغرق الأمر عدة أيام لكي تعبر بقعة الشمس وجه النجم. وينطبق الشيء نفسه على النجوم ذات النجوم. لقد تعلّم بعض العلماء ذلك باستخدام بيانات من وكالة ناسا صيد الكوكب كبلر مركبة فضائيةوالتي قدمت قياسات دقيقة ومستمرة لسطوع النجوم.

فحص فريق واحد المزيد من النجوم التي تزن 80 إلى 140 في المائة مثل الشمس. تمكنوا من قياس لفات 30 نجمة بفترات تتراوح من 4 إلى 23 يومًا ، مقارنةً بفترة دوران الشمس الحالية البالغة 26 يومًا. النجوم الثمانية في NGC 6819 الأكثر تشابهًا مع الشمس لها متوسط ​​فترة دوران 18.2 يومًا ، بقوة مما يعني أن فترة الشمس كانت حول تلك القيمة عندما كان عمرها 2.5 مليار سنة (حوالي 2 مليار سنة منذ).

ثم قام الفريق بتقييم العديد من نماذج الكمبيوتر الموجودة التي تحسب معدلات دوران النجوم ، استنادًا إلى كتلها وأعمارها ، وحدد النموذج الأكثر ملاءمة لملاحظاتهم.

• يساعد معدل الدوران علماء الفلك على تحديد معلومات حول عمر النجم وتطوره.
• يدرس الباحثون باستمرار معدلات الدوران لفهم كيف تتغير الأنواع المختلفة من النجوم عبر الزمن.
• شمسنا ، مثل النجوم الأخرى ، تدور حول محورها.