Wie bestimmen Wissenschaftler das Alter von Sternen?

14

Ich habe über die ältesten Galaxien im Universum gegoogelt. Überall steht geschrieben, dass ihr Alter durch das Licht erkannt wird. Bezugnehmend auf diese Zeile "Da sich Licht mit einer festgelegten Geschwindigkeit bewegt , wenn Sie einen Stern in zehn Lichtjahren Entfernung betrachten, sehen Sie wirklich, wie er vor zehn Jahren ausgesehen hat" auf dieser Seite .

Meine Frage ist, wie wir wissen, dass Licht kontinuierlich ist, woher wissen Wissenschaftler, dass ein bestimmter Strahl seine Reise vor 1000 Lichtjahren begonnen hat? Wie wird das Alter der Sterne bestimmt?

star light

— SpringLearner
quelle

2

Ich denke, Sie verwechseln mindestens zwei Dinge - das Alter eines Sterns und die Zeit, die sein Licht brauchte, um auf die Erde zu gelangen. Der erste sagt, wie lange es her ist, dass ein Stern entstanden ist, der zweite, wie weit er entfernt ist.

— AstroFloyd

2

Und was meinst du mit 'ältesten Galaxien'? Wir sehen die Galaxien, die am weitesten von uns entfernt sind, während sie noch sehr jung sind, da ihr Licht ungefähr das Alter des Universums benötigte, um uns zu erreichen. Im Gegensatz dazu sehen wir Galaxien in der Nähe, während sie alt sind, da ihr Licht nur wenige Millionen Jahre gebraucht hat, um hierher zu gelangen. Dennoch sind beide ungefähr gleich alt (ungefähr zur gleichen Zeit nach dem Urknall entstanden).

— AstroFloyd

@AstroFloyd Sie sagten, Licht brauchte nur ein paar Millionen Jahre, um hierher zu gelangen. Wie können wir feststellen, welches Licht von welcher Galaxie stammt ?

— SpringLearner

1

Galaxien außerhalb unserer eigenen lassen sich mit der richtigen optischen Ausrüstung recht leicht visuell unterscheiden. Sehen Sie sich die Deep Field- Bilder von Hubble an.

— Mitch Goshorn

@ SpringLearner .. AstroFloyd ist richtig. Sie stellen hier zwei verschiedene Fragen (vielleicht drei). Ihre erste Frage bestimmt das Alter der Sterne und wird von Professor Jeffries gut beantwortet. Ihre zweite lautet "Wie bestimmen wir die Entfernung zu Sternen und Galaxien?", Worauf ich Sie bei Wikipedia (Cosmic Distance Ladder) verweisen würde / dh: Licht hat einen Stern vor zehn Lichtjahren verlassen. Drittens, wenn Sie sich Artikel (googeln) ansehen, die sich mit ältesten Galaxien befassen, dann sprechen sie wirklich von "zuletzt gebildet", und das James Webb-Weltraumteleskop sollte mehr davon sehen!

— Jack R. Woods

3

Wissenschaftler betrachten Gruppen von Sternen, um das Alter zu bestimmen. Wie bereits in einem anderen Poster erwähnt, dient das HR-Diagramm zur Altersbestimmung. Die von den Sternen ausgestrahlten Farben werden auch zur Bestimmung des Alters verwendet, da die Farbe angibt, wo sich der Stern in seinem Lebenszyklus befindet.

So lernst du das wahre Alter eines Sterns

Wie der Artikel sagt, werden Sterne durch Cluster bewertet. Die Sterne bildeten sich zur selben Zeit und von dort bestimmen Wissenschaftler das Alter. Wir haben Folgendes vor: Helligkeit, Farbe und Cluster. Die Größe kann als Determinante herangezogen werden, es gibt jedoch weiße Zwergsterne, die sehr klein, von der Erde aus schwach und dennoch sehr alte Sterne sind.

Auch zu erklären - nur weil ein Stern weit weg ist und deshalb Tausende von Lichtjahren brauchen kann, um das Licht zu erreichen, bedeutet nicht, dass es alt ist. Die Lichtgeschwindigkeit ist einfach ein Maß für die Fahrzeit.

— fractal21
quelle

2

Tut mir leid, aber Farbe hat sehr wenig mit dem aktuellen Alter zu tun, nur mit dem potenziellen Alter. Der Großteil des Restes ist richtig, aber dieser eine Fehler untergräbt die Gültigkeit Ihrer Antwort vollständig.

— Donald.McLean

@ fractal21 Versuchen Sie, den Ansatz zur Bestimmung des Alters einer Sternenpopulation zu beschreiben, bei dem die Hauptsequenz abgeschnitten wird?

— Astromax

6

Das Messen des Alters von Sternen ist ein unglaublich schwieriger Prozess. Es ist nicht etwas, das in einer SE-Antwort angemessen zusammengefasst werden kann. Bitte schauen Sie sich diese Referenzen an.

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

Methoden aufgeteilt in -

Grundlegend - zB Radioisotopendatierung - nur für die Sonne möglich

Semi-fundamental - kinematische Rückverfolgung von Sternen zu ihrem Geburtsort; Beobachtung des Lithiummangels in einem Stern.

Modellabhängig - Vergleich der Leuchtkraft und Temperatur (und Zusammensetzung) eines Sterns mit der von Sternentwicklungsmodellen vorhergesagten. Oder gleichbedeutend mit der Schwerkraft und Temperatur der Oberfläche.

Empirisch: Betrachten Sie, wie Rotation und magnetische Aktivität mit dem Alter abnehmen, und schätzen Sie damit das Alter eines Sterns.

Statistisch - Verwenden der Metallizität oder der galaktischen Raumbewegungen eines Sterns, um eine (grobe) Schätzung seines Alters zu erhalten.

Diese SE-Antwort enthält auch viel mehr Details. Wie können wir das Alter und den Evolutionsstatus eines Sterns bestimmen, ohne absolute Größen oder Isochronen zu verwenden?

— Rob Jeffries
quelle

Ich bin mir nicht sicher, was Sie mit "der Metallizität galaktischer Raumbewegungen" meinen. Meinten Sie "metallicity and galactic space motions"? (dh: Ein Stern in der Nähe der Sonne mit einer länglichen Umlaufbahn, die dem galaktischen Zentrum viel näher kommt, kann älter sein als einer, der viel weiter entfernt ist?)

— Jack R. Woods

3

Am einfachsten ist es, ein sogenanntes Hertzsprung-Russell-Diagramm zu verwenden: Sterne einer bestimmten Masse "brennen" auf eine ziemlich vorhersehbare Weise, sodass man anhand des Spektrums und der Leuchtkraft eines Sterns auf sein mögliches Alter schließen kann.

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

Wikipedia hat auch einen Überblick über einige zusätzliche Methoden:

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

— oakad
quelle

3

fractal21 und user16653 sind mehr oder weniger richtig, aber nicht vollständig.

Was Sie mit einem Sternhaufen verwenden, ist eine Isokrone, eine theoretisch berechnete Linie, die angibt, wo im HR-Diagramm die Sterne eines bestimmten Alters von ihrer Masse abhängen. Dies ist möglich, weil sich größere Sterne früher auf dem HR-Diagramm bewegen als kleinere, wenn sie zu Überriesen werden.

Wir Astrophysiker vergleichen also einen Isokronensatz mit dem HR-Diagramm eines Clusters und ordnen diesem Cluster das Alter des am besten geeigneten Isokrons zu.

— Bitten Sie
quelle