A csillagok forgási sebessége árulkodik korukról

A cél egy olyan „óra” konstruálása volt, amelynek segítségével pontosan meg lehet határozni a csillagok korát.

A csillagok forgási sebessége alapján 10 százalékos hibahatárral kiszámítható a koruk – derítették ki a Harvard–Smithsonian Asztrofizikai Központ tudósai. A szakemberek az Amerikai Asztronómiai Társaság Seattle-ben zajló közgyűlésén ismertették eredményeiket, a vizsgálataikat összegző tanulmány a Nature netes kiadásában látott napvilágot.

A csillagok forgási sebességét a tömegük és a koruk határozza meg, minél nagyobb, masszívabb egy nap, annál gyorsabban pörög. Régóta ismert az is, hogy idővel a csillagok forgása lelassul, ám a tudósok eddig kevés adattal rendelkeztek ahhoz, hogy meghatározzák a távoli napok születésének dátumát – olvasható a BBC hírei között, valamint a ScienceDaily hírportálon.

„Célunk egy olyan »óra« konstruálása volt, amelynek segítségével pontosan meghatározhatnánk a csillagok korát forgási sebességük alapján” – hangsúlyozta a vizsgálatokat irányító Soren Meibom, a Harvard–Smithsonian Asztrofizikai Központ tudósa.

A csillagok korának ismerete a Földön kívüli élet keresése szempontjából létfontosságú, hiszen bolygónkon is hosszú idő elteltével alakultak ki az élet kialakulásához szükséges komplex létfeltételek. A csillagóra segítségével határozhatják meg a Nap „kortársait”, illetve azon idősebb csillagok körét, amelyek bolygóin létrejöhetett az élet.

A kutatók az amerikai Kepler űrteleszkóp segítségével a csillagok fényének parányi elhalványulását mérték, amelyet a látótérbe kerülő napfoltok okoztak. Ezeket a változásokat igen nehéz észlelni, hiszen egy átlagos csillag fénye mindössze 1 százalékkal csökken a foltok hatására, s napokba telik, míg ezek képződmények kikerülnek az űrteleszkóp fókuszából. Különösen problematikusak az idős csillagok, amelyeken kevesebb a napfolt, s kisebb a szeplők mérete.

Mint Soren Meibom rámutatott, eddig csupán egyetlen csillagnak ismerték a pontos korát és a forgási idejét, a Napnak, amely 4,6 milliárd éve született, és 26 nap alatt „perdül” egyet.

A Harvard–Smithsonian Asztrofizikai Központ tudósai egy korábbi kutatás során az 1 milliárd éves csillagokból álló NGC 6811-es katalógusszámú halmazt vizsgálták, amelynek csillagai tíznaponta tesznek egy teljes fordulatot.

A jelenlegi projekt keretében a 2,5 milliárd éves NGC 6819 halmaz harminc csillagát elemezték, ezek „testtömege” a Napénak 80-140 százalékát tette ki, forgási idejük pedig 4-23 nap volt. A halmaz Naphoz leginkább hasonlító nyolc csillagának átlagos forgási ideje 18,2 nap volt. Körülbelül ilyen lehetett a Nap forgási ideje is kétmilliárd évvel ezelőtt, amikor olyan idős volt, mint a vizsgált klaszter csillagai. „A halmaz egy közel négymilliárd éves »hézagot« tölt ki a csillagok forgásában” – jegyezte meg Soren Meibom.

A kutatók a továbbiakban több olyan komputeres modellt is teszteltek, amelyek a csillagok korának a forgási sebesség és a tömeg alapján végzett meghatározásra szolgálnak, míg kiválasztották a megfigyeléseikkel leginkább egybeesőt.

„A csillagok korát immár tízszázalékos hibahatárral tudjuk meghatározni forgási sebességük alapján. A módszer révén az asztronómusok többet megtudhatnak a csillagok és bolygórendszerük evolúciójáról, és az eljárás segíthet olyan égitesteket találni, amelyek elég idősek komplex életformák kifejlődéséhez” – összegezte Soren Meibom.