Quanti anni hanno ciascuna delle stelle nella nostra galassia di circa 13 miliardi di anni? Una nuova tecnica per comprendere la storia della formazione stellare della Via Lattea con dettagli senza precedenti consente di determinare l'età delle stelle con una precisione almeno due volte maggiore rispetto ai metodi convenzionali, I ricercatori della Embry-Riddle Aeronautical University hanno riferito il 10 gennaio al meeting dell'American Astronomical Society (AAS).

Tecniche attuali di datazione stellare, sulla base di valutazioni di stelle nella sequenza principale o principale della loro vita che hanno iniziato a morire dopo aver esaurito il loro idrogeno, offrire un 20%, o al massimo un margine di errore del 10%, ha spiegato il professor Ted von Hippel di fisica e astronomia di Embry-Riddle. L'approccio di Embry-Riddle, sfruttando i resti bruciati chiamati stelle nane bianche, riduce il margine di errore al 5% o addirittura al 3%, Egli ha detto.

Perché questo metodo funzioni, von Hippel e il suo team devono misurare la temperatura superficiale della stella, se ha un'atmosfera di idrogeno o di elio, e la sua massa. La temperatura superficiale può essere determinata dal colore di una stella e dai costituenti atmosferici.

"La massa della stella è importante perché gli oggetti con massa maggiore hanno più energia e impiegano più tempo a raffreddarsi, " disse von Hippel, direttore dell'Osservatorio del Dipartimento di Scienze Fisiche di Embry-Riddle e del telescopio Ritchey-Chretien da 1,0 metri. "Ecco perché una tazza di caffè rimane calda più a lungo di un cucchiaino di caffè. Temperatura della superficie, come carboni spenti in un falò spento, offrire indizi su quanto tempo fa è morto l'incendio. Finalmente, sapere se c'è idrogeno o elio in superficie è importante perché l'elio irradia calore lontano dalla stella più facilmente dell'idrogeno".

Determinazione delle masse precise delle stelle, in particolare per grandi campioni di nane bianche, è molto difficile. Ora, gli astronomi hanno un nuovo metodo per determinare le masse delle nane bianche.

Il metodo sfrutta i dati acquisiti dal satellite Gaia dell'Agenzia spaziale europea, un'ambiziosa missione per creare una mappa tridimensionale della Via Lattea. von Hippel, con Adam Moss, neolaureato all'Embry-Riddle, studenti attuali Isabelle Kloc, Jimmy Sargent e Natalie Moticksa, e l'istruttore Elliot Robinson, utilizzato misurazioni Gaia altamente precise della distanza delle stelle.

Proprio come può sembrare che il tachimetro di un'auto dia due letture diverse dal punto di vista del guidatore rispetto al sedile del passeggero, gli oggetti celesti possono apparire in posizioni diverse, a seconda del punto di vista dello spettatore. Le misure di Gaia, basato sulla geometria di due diverse linee di sito o "parallasse" agli oggetti, ha aiutato i ricercatori di Embry-Riddle a determinare il raggio delle stelle in base alla loro luminosità. Potrebbero quindi utilizzare le informazioni esistenti sul rapporto massa-raggio della stella, un calcolo guidato dal comportamento fisico degli elettroni, per inserire l'ultimo ingrediente per determinare l'età della stella, la sua massa.

Finalmente, scoprendo l'abbondanza di diversi elementi all'interno della stella, o la sua metallicità, i ricercatori possono affinare ulteriormente l'età dell'oggetto, Moss e Kloc hanno riferito in due presentazioni di poster AAS separate. Moss si è concentrato su coppie di stelle con una nana bianca e una stella della sequenza principale simile al nostro Sole, mentre la ricerca di Kloc ha esaminato due nane bianche nello stesso sistema binario.

"Il prossimo livello di studio sarà determinare il maggior numero possibile di elementi nella tavola periodica per la stella della sequenza principale all'interno di queste coppie, " disse von Hippel. "Questo ci direbbe di più sull'evoluzione chimica galattica, in base a come i diversi elementi si sono accumulati nel tempo quando le stelle si sono formate nella nostra galassia, la via Lattea."

Sebbene abbia sottolineato che il lavoro attuale rimane preliminare, il team alla fine spera di pubblicare le età di tutte le stelle nane bianche all'interno del set di dati di Gaia:"Ciò potrebbe consentire ai ricercatori di migliorare significativamente la nostra comprensione della formazione stellare all'interno della Via Lattea".

Nel campo dell'archeologia, von Hippel ha osservato, metodi di datazione al carbonio hanno permesso di determinare l'età delle strutture, fossili, Siti dell'età della pietra e molto altro ancora, fornendo così una visione più profonda dell'evoluzione della vita sulla Terra. "Per gli astronomi di oggi, senza conoscere l'età dei diversi componenti della nostra galassia, non abbiamo contesto. Abbiamo avuto tecniche per datare oggetti celesti, ma non esattamente."