Es mag nicht höflich sein, eine Frau nach ihrem wahren Alter zu fragen, aber wenn es um Sterne geht, ist es nicht so einfach, wie einen Führerschein zu überprüfen. Aus unserer Sicht können alle Sterne ziemlich gleich aussehen. Wie können wir also einen, der eine Milliarde Jahre alt ist, von einem, der zehn Milliarden Jahre alt ist, unterscheiden? Die Antwort könnte eine hervorragende Spinrate sein.
Auf dem 218. Treffen der American Astronomical Society am Montag stellte der Astronom Soren Meibom vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics seine Ergebnisse vor. "Die Rotation eines Sterns verlangsamt sich mit der Zeit stetig, wie eine Spitze, die sich auf einem Tisch dreht, und kann als Uhr verwendet werden, um sein Alter zu bestimmen." sagt Meibom. „Letztendlich müssen wir das Alter der Sterne und ihrer Planeten kennen, um beurteilen zu können, ob sich auf diesen fernen Welten möglicherweise fremdes Leben entwickelt hat. Je älter der Planet ist, desto mehr Zeit musste das Leben beginnen. Da sich Sterne und Planeten gleichzeitig bilden, kennen wir, wenn wir das Alter eines Sterns kennen, auch das Alter seiner Planeten. "
Indem das Alter eines Sterns im Voraus bestimmt wird, unterstützt es die Arbeit des Astronomen bei Projekten wie Kepler. Wenn wir wissen, wo wir in einer mit Sternen gefüllten Galaxie beginnen sollen, können wir besser verstehen, wie sich Planetensysteme bilden und entwickeln und warum sie sich so stark voneinander unterscheiden. Unter bestimmten Umständen, wie bei galaktischen Sternhaufen, sind wir ziemlich genau darin, das Alter eines Sterns zu kennen, weil wir glauben, dass sie sich alle ungefähr zur gleichen Zeit gebildet haben. Für einen einsamen Stern, der Planeten beherbergt, ist es jedoch viel schwieriger, das Alter zu bestimmen. Die Messung der Rotation von Sternen in Clustern unterschiedlichen Alters zeigt genau, wie Spin und Alter zusammenhängen. Dann können Astronomen den Spin eines einzelnen isolierten Sterns messen und sein Alter berechnen.
Wie wird die Sternspinrate berechnet? Versuchen Sie genau, wie wir die Rotation unseres eigenen Sol kennen - Sonnenflecken. Jedes Mal, wenn sich ein „Sternfleck“ über die sichtbare Oberfläche dreht, wird er ganz leicht dunkler. Indem wir messen, wie lange diese Änderungen stattfinden, erhalten wir wichtige Hinweise darauf, wie schnell sich ein Stern dreht. Obwohl diese Änderungen mit zunehmendem Alter eines Sterns winzig sind und abnehmen, wurde die Empfindlichkeit des Kepler-Raumfahrzeugs speziell entwickelt, um Sternhelligkeiten sehr genau zu messen, um Planeten zu erfassen (die das Licht eines Sterns nur geringfügig blockieren, wenn sie das Gesicht des Sterns von unserem Punkt aus überqueren der Sicht).
Aber diese Aufgabe war alles andere als einfach. In einer vierjährigen Vorbereitungsstudie, die mit einem speziell entwickelten Instrument (Hectochelle) durchgeführt wurde, das am MMT-Teleskop auf dem Berg montiert ist. Hopkins im Süden von Arizona, Meibom und seine Kollegen sortierten Informationen in fast 7000 einzelnen Sternen und verwendeten Kepler-Daten, um zu bestimmen, wie schnell sich diese Sterne drehten. Ihre Ergebnisse umfassten Sterne mit Rotationsperioden zwischen 1 und 11 Tagen, was bestätigt, dass die Gyrochronologie eine aufregende neue Methode ist, um das Alter isolierter Sterne zu lernen.
„Diese Arbeit ist ein Sprung in unser Verständnis, wie Sterne wie unsere Sonne funktionieren. Dies kann auch einen wichtigen Einfluss auf unser Verständnis von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems haben “, sagte Meibom.
