Het is misschien niet beleefd om een dame haar ware leeftijd te vragen, maar als het om sterren gaat, is dat niet zo eenvoudig als het controleren van een rijbewijs. Vanuit ons oogpunt kunnen alle sterren er ongeveer hetzelfde uitzien - dus hoe kunnen we er een onderscheiden die een miljard jaar oud is van een die tien miljard? Het antwoord zou een geweldige spinsnelheid kunnen zijn.
Tijdens de 218e bijeenkomst van de American Astronomical Society op maandag presenteerde astronoom Soren Meibom van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics zijn bevindingen. "De rotatie van een ster vertraagt gestaag met de tijd, zoals een blad dat ronddraait op een tafel en kan worden gebruikt als een klok om de leeftijd te bepalen." zegt Meibom. “Uiteindelijk moeten we de leeftijden van de sterren en hun planeten kennen om te beoordelen of buitenaards leven op deze verre werelden mogelijk is geëvolueerd. Hoe ouder de planeet, hoe meer tijd het leven heeft gehad om te beginnen. Aangezien sterren en planeten tegelijkertijd samen vormen, als we de leeftijd van een ster kennen, kennen we ook de leeftijd van zijn planeten. "
Door vooraf de leeftijd van een ster te bepalen, helpt het de astronoom bij het werken met projecten als Kepler. Weten waar te beginnen in een sterrenstelsel gevuld met sterren, helpt ons te begrijpen hoe planetaire systemen zich vormen en evolueren en waarom ze zo verschillend van elkaar zijn. In sommige omstandigheden, zoals galactische sterrenhopen, zijn we vrijwel op het punt de leeftijd van een ster te kennen, omdat we denken dat ze allemaal rond dezelfde tijd zijn gevormd. Voor een eenzame ster die planeten herbergt, is het bepalen van de leeftijd echter veel moeilijker. Door de rotatie van sterren in clusters met verschillende leeftijden te meten, wordt precies duidelijk hoe spin en leeftijd met elkaar samenhangen. Vervolgens kunnen astronomen de spin van een enkele geïsoleerde ster meten en de leeftijd berekenen.
Hoe wordt de stellaire spinsnelheid berekend? Probeer precies hoe we de rotatie van onze eigen Sol kennen: zonnevlekken. Elke keer dat een 'stervlek' over het zichtbare oppervlak roteert, wordt deze steeds iets minder. Door te meten hoe lang deze veranderingen plaatsvinden, krijgen we substantiële aanwijzingen over hoe snel een ster draait. Hoewel deze veranderingen klein zijn en afnemen naarmate een ster ouder wordt, is de gevoeligheid van het Kepler-ruimtevaartuig speciaal ontworpen om de helderheid van sterren zeer nauwkeurig te meten om planeten te detecteren (die het licht van een ster zo lichtjes blokkeren als ze het gezicht van de ster vanaf ons punt kruisen) van mening).
Maar deze taak was verre van eenvoudig. In een vierjarige voorbereidende studie uitgevoerd met speciaal ontworpen instrument (Hectochelle) gemonteerd op de MMT-telescoop op Mt. Hopkins in het zuiden van Arizona, sorteerden Meibom en zijn collega's informatie in bijna 7000 individuele sterren en gebruikten Kepler-gegevens om te bepalen hoe snel die sterren ronddraaiden. Hun bevindingen omvatten sterren met rotatieperioden tussen 1 en 11 dagen, wat bevestigt dat gyrochronologie een opwindende nieuwe methode is om de leeftijden van geïsoleerde sterren te leren.
“Dit werk is een sprong in ons begrip van hoe sterren zoals onze zon werken. Het kan ook een belangrijke impact hebben op ons begrip van planeten die buiten ons zonnestelsel zijn gevonden, ”zei Meibom.
