Como os cientistas determinam a idade das estrelas?

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Eu estava pesquisando no Google as galáxias mais antigas do universo. Em todo lugar está escrito que sua idade é conhecida pela luz. Referindo-se a esta linha "Desde que a luz viaja a uma velocidade set, se você olhar para uma estrela de dez anos-luz de distância, você está realmente vendo o que parecia dez anos atrás" no site .

Portanto, minha pergunta é: como sabemos que a luz é contínua, como os cientistas sabem que um raio em particular iniciou sua jornada cerca de 1000 anos-luz de volta? Como é determinada a idade das estrelas?

SpringLearner
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Acho que você está confundindo pelo menos duas coisas - a idade de uma estrela e o tempo que levou para chegar à Terra. O primeiro diz há quanto tempo uma estrela foi formada, e o último a que distância está.
AstroFloyd
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Além disso, o que você quer dizer com 'galáxias mais antigas'? Vemos as galáxias que estão mais distantes de nós enquanto ainda são muito jovens, pois sua luz levou a idade do universo para chegar até nós. Em contraste, vemos galáxias próximas enquanto estão velhas, já que sua luz levou apenas alguns milhões de anos para chegar aqui. No entanto, ambos são igualmente antigos (formados aproximadamente ao mesmo tempo após o Big Bang).
AstroFloyd #
@AstroFloyd, você disse que a luz levou apenas alguns milhões de anos para chegar até aqui, como podemos determinar qual luz é de qual galáxia.
SpringLearner
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Galáxias fora da nossa podem distinguir-se visualmente com bastante facilidade, dado o equipamento óptico correto. Veja as imagens de campo profundo do Hubble.
Mitch Goshorn
@SpringLearner .. O AstroFloyd está correto. Você está fazendo duas perguntas diferentes aqui (talvez três). Sua primeira pergunta é determinar a idade das estrelas e é bem respondida pelo professor Jeffries. O seu segundo é "Como determinamos a distância entre estrelas e galáxias?", À qual eu o remeteria na Wikipedia (Cosmic Distance Ladder) / ie: a luz deixou uma estrela a dez anos-luz de distância há dez anos. Terceiro, se você está vendo artigos (pesquisando no Google) que falam sobre galáxias mais antigas, eles realmente estão falando sobre "formados mais recentemente" e o Telescópio Espacial James Webb deve ver um pouco mais!
Jack R. Woods

Respostas:

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Os cientistas analisam grupos de estrelas para determinar as idades. Como outro pôster já disse, o diagrama de RH é a ferramenta usada para determinar as idades. As cores emitidas pelas estrelas também são usadas para determinar as idades, porque as cores são indicativas de onde a estrela está em seu ciclo de vida.

Como aprender a verdadeira idade de uma estrela

Como o artigo diz, as estrelas são avaliadas por aglomerados. As estrelas se formaram na mesma época e a partir daí os cientistas determinam a idade. Temos o seguinte: brilho, cor e aglomerados. O tamanho pode ser usado como determinante, no entanto, existem estrelas anãs brancas que são muito pequenas, são escuras como as observadas na Terra, mas são estrelas muito antigas.

Também para esclarecer - só porque uma estrela está longe e, portanto, pode levar milhares de anos-luz para a luz chegar, não significa que seja velha. A velocidade da luz é simplesmente uma medida do tempo de viagem.

fractal21
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Desculpe, mas a cor tem muito pouco a ver com a idade atual, apenas com a idade potencial. A maior parte do restante está correta, mas esse erro compromete completamente a validade da sua resposta.
Donald.McLean
@ fractal21 Você está tentando descrever a principal abordagem de corte de sequência para determinar a idade de uma população de estrelas?
astromax
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Medir a idade das estrelas é um processo incrivelmente difícil. Não é algo que possa ser resumido adequadamente em uma resposta SE. Por favor, dê uma olhada nessas referências.

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

Métodos divididos em -

Fundamental - por exemplo, datação por radioisótopos - possível apenas para o Sol

Semi-fundamental - retorno cinemático das estrelas ao local de nascimento; observando a depleção de lítio em uma estrela.

Dependente do modelo - comparando a luminosidade e a temperatura (e composição) de uma estrela com a prevista por modelos evolucionários estelares. Ou, equivalentemente, a gravidade e a temperatura da superfície.

Empírico - ver como coisas como rotação e atividade magnética diminuem com a idade e usam isso para estimar a idade de uma estrela.

Estatístico - usando os movimentos de metalicidade ou espaço galáctico de uma estrela para fornecer uma estimativa (bruta) de sua idade.

Também há muito mais detalhes dados nesta resposta SE. Sem usar magnitudes absolutas ou isócronas, como podemos dizer a idade e o status evolutivo de uma estrela?

Rob Jeffries
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Não sei bem o que você quer dizer com "a metalicidade dos movimentos do espaço galáctico". Você quis dizer "metalicidade e movimentos do espaço galáctico"? (ou seja: uma estrela perto do sol com uma órbita alongada que fica muito mais perto do centro galáctico pode ser mais velho do que aquele que fica muito mais longe)
Jack R. Woods,
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fractal21 e user16653 estão mais ou menos certos, mas não completamente.

O que você usa com um aglomerado de estrelas é um isócrono, uma linha calculada teoricamente que indica onde, no diagrama de RH, as estrelas de uma determinada idade dependem da massa. Isso pode ser feito porque estrelas maiores começam a se mover no diagrama de RH mais cedo do que as menores quando se tornaram super-gigantes.

Então, o que nós astrofísicos fazemos é comparar um conjunto de isócronos com o diagrama de RH de um cluster, e atribuímos a esse cluster a idade do isócrono mais adequado.

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