恒星|科学家们是如何计算恒星的年龄的呢？科学家

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我们对星星的了解已经很多了，将望远镜指向夜空后，经过几个世纪的观察，天文学家和业余爱好者都可以找出任何恒星的关键属性，比如它的质量或组成成分，要计算恒星的质量，只需查看其轨道周期并进行一些代数运算即可。要确定它是由什么组成的，请查看恒星发出的光谱。但科学家们还没有完全破解的一个变量是时间。 “太阳是我们知道年龄的唯一恒星， ”巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家大卫索德布洛姆说。 “其他一切都是从太阳那里开始的。 ”
【恒星|科学家们是如何计算恒星的年龄的呢？】
即使是经过充分研究的恒星也不时让科学家感到惊讶。 2019 年，当红超巨星参宿四变暗时，天文学家不确定它是否只是在经历一个阶段，或者是否即将发生超新星爆炸。当科学家注意到太阳的行为与其他中年恒星不同时，太阳也震动了。与相同年龄和质量的其他恒星相比，它的磁活性并不强。这表明天文学家可能无法完全理解中年的时间线。
科学家们确实对恒星如何诞生、如何生活和如何死亡有很好的把握。例如，恒星燃烧氢燃料，膨胀并最终将它们的气体排放到太空中，无论是砰砰声还是呜咽声。但是当恒星生命周期的每个阶段发生时，事情就会变得复杂。根据它们的质量，某些恒星会在不同的年数后达到这些点。质量较大的恒星会在年轻时死去，而质量较小的恒星可以燃烧数十亿年。
在 20 世纪之交，两位天文学家独立提出了根据亮度绘制恒星温度的想法。今天，科学家们使用这些模式来确定星团的年龄，这些星团的恒星被认为是同时形成的。需要注意的是，除非您进行大量数学和建模，否则此方法只能用于星团中的恒星，或者通过将单个恒星的颜色和亮度与理论 HR 图进行比较来使用。 “它不是很精确。 ”科罗拉多州博尔德空间科学研究所的天文学家说。
到 1970 年代，天体物理学家已经注意到一个趋势：年轻星团中的恒星比老星团中的恒星旋转得更快。 1972 年，天文学家使用恒星的自转率和表面活动提出了一个简单的公式来估计恒星的年龄。几十年来，这一直是单个恒星的首选方法，但新数据在其效用中发现了漏洞。事实证明，有些恒星在达到特定年龄时不会减速。相反，它们在余生中保持相同的旋转速度。
“对于比太阳年轻的恒星，自转是最好的选择， ”梅特卡夫说。对于比太阳更古老的恒星，其他方法更好。确认自转率不是估计单个恒星年龄的最佳方法的新数据来自一个不太可能的来源，寻找系外行星的开普勒太空望远镜。开普勒不仅是系外行星研究的福音，而且通过长时间盯着同一颗恒星，将恒星地震学推向了前沿。
观看星星闪烁可以提供有关其年龄的线索。科学家们将恒星亮度的变化视为地表下发生的事情的指标，并通过建模粗略计算恒星的年龄。要做到这一点，人们需要一个非常大的恒星亮度数据集——开普勒望远镜可以提供。
“每个人都认为这一切都是为了寻找行星，这是真的， ”索德布洛姆说。 “但我想说开普勒任务是一项隐形恒星物理任务。 ”这种方法有助于揭示太阳的磁性中年危机，并在最近提供了一些关于银河系演化的线索。大约 100 亿年前，我们的银河系与一个矮星系相撞。科学家们发现，那个矮星系留下的恒星比银河系的原始恒星更年轻，或者年龄差不多。因此，银河系的演化速度可能比之前想象的要快。
除了对我们自家后院恒星的好奇之外，恒星年龄对我们太阳系之外的影响，从行星形成到星系演化，甚至是寻找外星生命。也许在某一天，或许可能需要一段时间，有人会声称他们在另一颗恒星周围的行星上看到了生命迹象。人们会问的第一个问题是，那颗恒星的年龄有多大？这将是一个很难回答的问题。