Làm thế nào để các nhà khoa học xác định tuổi của các ngôi sao?


14

Tôi đã Googling về các thiên hà lâu đời nhất trong Vũ trụ. Ở khắp mọi nơi được viết rằng tuổi của họ được biết đến bởi ánh sáng. Đề cập đến dòng này "Vì ánh sáng truyền đi với tốc độ định sẵn, nếu bạn nhìn vào một ngôi sao cách xa mười năm ánh sáng, bạn thực sự thấy nó trông giống như mười năm trước" trên trang web này .

Vì vậy, câu hỏi của tôi là, như chúng ta biết ánh sáng là liên tục, làm thế nào để các nhà khoa học biết rằng một tia cụ thể đã bắt đầu hành trình của nó khoảng 1000 năm ánh sáng trở lại? Tuổi của các ngôi sao được xác định như thế nào?


2
Tôi nghĩ rằng bạn đang nhầm lẫn ít nhất hai điều - tuổi của một ngôi sao và thời gian ánh sáng đến Trái đất. Cái đầu tiên cho biết một ngôi sao được hình thành cách đây bao lâu, cái sau cách nó bao xa.
AstroFloyd

2
Ngoài ra, bạn có ý nghĩa gì với 'các thiên hà lâu đời nhất'? Chúng ta thấy các thiên hà ở xa chúng ta nhất khi chúng còn rất trẻ, vì ánh sáng của chúng mất khoảng thời gian của vũ trụ để đến với chúng ta. Ngược lại, chúng ta thấy các thiên hà gần đó trong khi chúng đã cũ, vì ánh sáng của chúng chỉ mất vài triệu năm để đến đây. Tuy nhiên, cả hai đều gần bằng nhau (được hình thành vào khoảng cùng thời gian sau Vụ nổ lớn).
AstroFloyd

@AstroFloyd bạn nói ánh sáng chỉ mất vài triệu năm để đến đây làm thế nào chúng ta có thể xác định được ánh sáng nào từ thiên hà nào.
SpringLearner

1
Các thiên hà bên ngoài của chúng ta có thể được phân biệt trực quan khá dễ dàng, được cung cấp đúng thiết bị quang học. Xem hình ảnh trường sâu từ Hubble.
Mitch Goshorn

@SpringLearner .. AstroFloyd là chính xác. Bạn đang hỏi hai câu hỏi khác nhau ở đây (có thể ba). Câu hỏi đầu tiên của bạn là xác định tuổi của các ngôi sao và được Giáo sư Jeffries trả lời độc đáo. Cái thứ hai của bạn là "Làm thế nào để chúng ta xác định khoảng cách đến các ngôi sao và thiên hà?", Mà tôi sẽ giới thiệu bạn đến Wikipedia (Thang vũ trụ khoảng cách) / tức là: ánh sáng để lại một ngôi sao cách đây mười năm. Thứ ba, nếu bạn đang xem các bài báo (googling) nói về các thiên hà lâu đời nhất, thì chúng thực sự đang nói về "hình thành gần đây nhất" và Kính viễn vọng Không gian James Webb sẽ thấy nhiều hơn về những thiên hà này!
Jack R. Woods

Câu trả lời:


3

Các nhà khoa học nhìn vào các nhóm sao để xác định độ tuổi. Như một poster khác đã nói, sơ đồ nhân sự là công cụ được sử dụng để xác định độ tuổi. Màu sắc phát ra từ các ngôi sao cũng được sử dụng để xác định tuổi vì màu sắc biểu thị nơi ngôi sao đang ở trong vòng đời của nó.

Cách học tuổi thật của một ngôi sao

Như bài báo nói, các ngôi sao được đánh giá bởi các cụm. Các ngôi sao hình thành cùng khoảng thời gian và từ đó các nhà khoa học xác định tuổi. Chúng ta có những điều sau đây đang diễn ra: độ sáng, màu sắc và cụm. Kích thước có thể được sử dụng như một yếu tố quyết định, tuy nhiên có những ngôi sao lùn trắng rất nhỏ, mờ khi quan sát từ Trái đất, nhưng vẫn là những ngôi sao rất cũ.

Ngoài ra để làm rõ-- chỉ vì một ngôi sao ở rất xa và do đó có thể mất hàng ngàn năm ánh sáng để ánh sáng chiếu tới không có nghĩa là nó đã cũ. Tốc độ của ánh sáng chỉ đơn giản là thước đo thời gian di chuyển.


2
Xin lỗi, nhưng màu sắc có rất ít liên quan đến tuổi hiện tại, chỉ có tuổi tiềm năng. Hầu hết những điều còn lại là đúng, nhưng một sai lầm đó hoàn toàn làm suy yếu tính hợp lệ của câu trả lời của bạn.
Donald.McLean

@ fractal21 Bạn đang cố gắng mô tả phương pháp cắt đứt trình tự chính để xác định tuổi của dân số sao?
Astromax

6

Đo tuổi của các ngôi sao là một quá trình vô cùng khó khăn. Nó không phải là một cái gì đó có thể được tóm tắt đầy đủ trong một câu trả lời SE. Xin hãy xem những tài liệu tham khảo này.

Soderblom et al. (2013) ; Jeffries (2014) .

Phương pháp chia thành -

Cơ bản - ví dụ hẹn hò đồng vị phóng xạ - chỉ có thể đối với Mặt trời

Bán cơ bản - truy nguyên động học của các ngôi sao đến nơi sinh của chúng; quan sát sự cạn kiệt của lithium trong một ngôi sao.

Phụ thuộc vào mô hình - so sánh độ sáng và nhiệt độ (và thành phần) của một ngôi sao với dự đoán của các mô hình tiến hóa sao. Hoặc tương đương, trọng lực bề mặt và nhiệt độ của nó.

Theo kinh nghiệm - xem xét những thứ như vòng quay và hoạt động từ tính giảm theo tuổi và sử dụng điều này để ước tính tuổi của một ngôi sao.

Thống kê - sử dụng chuyển động kim loại hoặc không gian thiên hà của một ngôi sao để đưa ra ước tính (thô) về tuổi của nó.

Ngoài ra còn có rất nhiều chi tiết được đưa ra trong câu trả lời SE này. Không sử dụng cường độ tuyệt đối hoặc isochrones, làm thế nào chúng ta có thể nói tuổi và trạng thái tiến hóa của một ngôi sao?


Tôi không chắc ý của bạn là "tính kim loại của chuyển động không gian thiên hà". Ý của bạn là "kim loại và chuyển động không gian thiên hà"? (ví dụ: một ngôi sao gần mặt trời với quỹ đạo kéo dài gần trung tâm thiên hà hơn có thể già hơn một ngôi sao ở xa hơn nhiều không?)
Jack R. Woods

3

Cách tiếp cận đơn giản nhất là sử dụng biểu đồ được gọi là Hertzsprung-Russell: các ngôi sao có khối lượng nhất định "đốt cháy" theo cách khá dễ đoán, do đó, bằng cách nhìn vào quang phổ và độ sáng của một ngôi sao, người ta có thể suy ra tuổi của nó.

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

Wikipedia cũng có tổng quan về một số phương pháp bổ sung:

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


3

fractal21 và user16653 ít nhiều đúng, nhưng không hoàn toàn.

Những gì bạn sử dụng với một cụm sao là một đẳng cấp, một dòng tính toán theo lý thuyết cung cấp cho bạn vị trí trong sơ đồ nhân sự, các ngôi sao ở độ tuổi nhất định phụ thuộc vào khối lượng của chúng. Điều này có thể được thực hiện bởi vì những ngôi sao lớn hơn bắt đầu di chuyển trên sơ đồ nhân sự sớm hơn những ngôi sao nhỏ hơn khi chúng trở thành siêu sao.

Vì vậy, những gì chúng ta làm các nhà vật lý thiên văn làm là so sánh một tập hợp các máy bay không người lái với sơ đồ nhân sự của một cụm, và chúng ta gán cho cụm đó tuổi của isocone phù hợp nhất.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.