Bagaimana para ilmuwan menentukan usia bintang?

14

Saya mencari Google tentang galaksi tertua di alam semesta. Di mana-mana tertulis bahwa usia mereka diketahui oleh cahaya. Mengacu pada baris ini "Karena cahaya bergerak dengan kecepatan yang ditentukan, jika Anda melihat bintang yang berjarak sepuluh tahun cahaya, Anda benar-benar melihat seperti apa bentuknya sepuluh tahun yang lalu" di situs ini .

Jadi pertanyaan saya adalah, seperti yang kita tahu cahaya itu terus menerus, bagaimana para ilmuwan tahu bahwa sinar tertentu telah memulai perjalanannya sekitar 1.000 tahun cahaya yang lalu? Bagaimana usia bintang ditentukan?

star light SpringLearner
sumber
2
Saya pikir Anda membingungkan setidaknya dua hal - usia bintang, dan waktu yang dibutuhkan untuk tiba di Bumi. Yang pertama menceritakan berapa lama sebuah bintang terbentuk, yang terakhir seberapa jauh jaraknya.
AstroFloyd
2
Juga, apa yang Anda maksud dengan 'galaksi tertua'? Kita melihat galaksi yang terjauh dari kita ketika mereka masih sangat muda, karena cahaya mereka membutuhkan waktu sekitar usia alam semesta untuk mencapai kita. Sebaliknya, kita melihat galaksi terdekat saat mereka tua, karena cahaya mereka hanya membutuhkan beberapa juta tahun untuk sampai ke sini. Namun, keduanya hampir sama tua (terbentuk kira-kira pada waktu yang sama setelah Big Bang).
AstroFloyd
@AstroFloyd Anda bilang cahaya hanya butuh beberapa juta tahun untuk sampai di sini bagaimana kita bisa menentukan cahaya mana yang berasal dari galaksi mana.
SpringLearner
1
Galaksi di luar kita sendiri dapat dibedakan secara visual dengan mudah, mengingat peralatan optik yang tepat. Lihat gambar bidang dalam dari Hubble.
Mitch Goshorn
@SpringLearner .. AstroFloyd benar. Anda mengajukan dua pertanyaan berbeda di sini (mungkin tiga). Pertanyaan pertama Anda adalah menentukan usia bintang-bintang dan dijawab dengan baik oleh Profesor Jeffries. Yang kedua adalah "Bagaimana kita menentukan jarak ke bintang dan galaksi?", Yang saya akan merujuk Anda ke Wikipedia (Tangga Jarak Kosmik) / yaitu: cahaya meninggalkan bintang sepuluh tahun cahaya sepuluh tahun lalu sepuluh tahun yang lalu. Ketiga, jika Anda melihat artikel (googling) yang berbicara tentang galaksi tertua, mereka benar-benar berbicara tentang "paling baru terbentuk" dan James Webb Space Telescope akan melihat lebih dari ini!
Jack R. Woods

Jawaban:

3

Para ilmuwan melihat kelompok bintang untuk menentukan usia. Seperti yang sudah dikatakan oleh poster lain, diagram HR adalah alat yang digunakan untuk menentukan usia. Warna-warna yang dipancarkan dari bintang-bintang juga digunakan untuk menentukan usia karena warna merupakan indikasi di mana bintang berada pada siklus hidupnya.

Cara Mempelajari Usia Sejati Seorang Bintang

Seperti yang dikatakan dalam artikel tersebut, bintang dinilai oleh kelompok. Bintang-bintang terbentuk sekitar waktu yang sama dan dari sana para ilmuwan menentukan usia. Kami memiliki yang berikut terjadi: kecerahan, warna, dan cluster. Ukuran dapat digunakan sebagai penentu, namun ada bintang katai putih yang sangat kecil, redup seperti yang diamati dari Bumi, namun bintang yang sangat tua.

Juga untuk mengklarifikasi - hanya karena sebuah bintang jauh dan oleh karena itu dapat memakan waktu ribuan tahun cahaya untuk mencapai cahaya tidak berarti itu sudah tua. Kecepatan cahaya hanyalah ukuran waktu perjalanan.

fractal21
sumber
2
Maaf, tetapi warna hampir tidak ada hubungannya dengan usia saat ini, hanya usia potensial. Sebagian besar sisanya benar, tetapi satu kesalahan sepenuhnya merusak validitas jawaban Anda.
Donald.McLean
@ fractal21 Apakah Anda mencoba menjelaskan pendekatan urutan utama untuk menentukan usia populasi bintang?
astromax
6

Mengukur usia bintang adalah proses yang sangat sulit. Ini bukan sesuatu yang dapat diringkas secara memadai dalam jawaban SE. Silakan lihat referensi ini.

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

Metode dibagi menjadi -

Dasar - misalnya penanggalan radioisotop - hanya mungkin untuk Matahari

Semi-fundamental - traceback kinematik bintang ke tempat kelahirannya; mengamati penipisan lithium di bintang.

Model-dependent - membandingkan luminositas dan suhu (dan komposisi) bintang dengan yang diprediksi oleh model evolusi bintang. Atau ekivalen, gravitasi dan suhu permukaannya.

Secara empiris - melihat bagaimana hal-hal seperti rotasi dan aktivitas magnetik menurun seiring usia dan menggunakannya untuk memperkirakan usia bintang.

Statistik - menggunakan metallicity atau gerakan ruang galaksi bintang untuk memberikan perkiraan (kasar) tentang umurnya.

Ada juga banyak detail yang diberikan dalam jawaban SE ini. Tanpa menggunakan magnitudo atau isochrone absolut, bagaimana kita bisa mengetahui usia bintang dan status evolusi?

Rob Jeffries
sumber
Saya tidak yakin apa yang Anda maksud dengan "keaslian gerak ruang galaksi". Apakah maksud Anda "metalitas dan gerakan ruang galaksi"? (yaitu: sebuah bintang di dekat matahari dengan orbit memanjang yang semakin dekat ke pusat galaksi mungkin lebih tua dari bintang yang semakin jauh?)
Jack R. Woods
3

fractal21 dan user16653 lebih atau kurang benar, tetapi tidak sepenuhnya.

Apa yang Anda gunakan dengan sekelompok bintang adalah isoklon, garis yang dihitung secara teoretis yang memberi Anda di mana dalam diagram HR bintang-bintang pada usia tertentu tergantung pada massa mereka. Ini bisa dilakukan karena bintang yang lebih besar mulai bergerak di diagram HR lebih awal daripada yang lebih kecil ketika mereka menjadi supergiant.

Jadi apa yang kita lakukan oleh para ahli astrofisika adalah membandingkan satu set isokon dengan diagram HR dari sebuah kluster, dan kami menugaskan pada kluster tersebut usia dari isokson yang paling pas.

Envite
sumber