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新技術測定恆星年齡誤差僅3%─5%

2019-01-18 09:09來源﹕科技日報

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  科技日報北京1月17日電 (實習記者胡定坤)天上的星星有多老﹖多年來﹐天文學家測定恆星年齡的誤差甚至超過20%。但美國安柏瑞德航空大學的科學家近日提出一種新的恆星年齡測定技術﹐誤差僅為3%至5%。

  一個星團中的恆星幾乎同時產生﹐而星團中的白矮星則是恆星死亡後的殘骸﹐新技術正是通過測定星團中白矮星的年齡推斷恆星的年齡。之前的方案則是對星團中不同恆星進行觀測﹐在赫羅圖(恆星的光譜類型與光度之關係圖﹐是研究恆星演化的重要工具)上﹐確定恆星脫離主星序的拐點﹐進而根據恆星演化模型﹐推算出這個星團的年齡。

  新技術需要測定白矮星質量﹑表面溫度及其大氣中是否含有氫或氦。表面溫度可以根據白矮星的顏色和大氣成分來確定﹐氦和氫代表了輻射散熱的速度。質量是測定其年齡的關鍵﹐也是需要突破的難點。

  歐洲空間局“蓋亞”衛星提供的數據為此提供了關鍵支撐。“蓋亞”通過測量銀河系中大約10億顆恆星的位置和徑向速度來製作銀河系3D地圖﹐並準確地測量了星際距離。研究人員利用其中白矮星與地球的距離數據﹐加上亮度﹐來確定白矮星的半徑﹐再根據恆星質量與半徑比最終確定其質量。最後﹐通過計算出星中不同金屬元素的豐度﹐研究人員可以進一步確定這個天體的年齡。

  安柏瑞德航空大學物理和天文學教授馮‧希佩爾表示﹐該方法仍處於初步研發階段。但它非常有前景﹐研究團隊希望最終能測定“蓋亞”數據庫中所有白矮星的年齡﹐這可以大大提高我們對銀河系內恆星形成的認識。在考古學中﹐人類使用碳年代測定法來確定各種物體的年齡。宇宙也是如此﹐對於今天的天文學家來說﹐不能不瞭解銀河系不同部分的年齡。我們已經掌握了測定天體年代的技術﹐但並不精確。

[責編﹕蔡琳]

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