由维也纳大学Núria Miret-Roig领导的天体物理学家团队发现,确定恒星年龄的两种方法测量的是不同的东西:等时测量由此确定了恒星的出生日期,而动态跟踪提供了恒星何时“离开巢穴”的信息,大约550万年后,在研究的星团中。
这项研究使得确定恒星生命的最早阶段成为可能,研究结果发表在《自然天文学》杂志上。
恒星的年龄是天体物理学中的一个基本参数,但它仍然相对难以测量。迄今为止,最好的近似是所谓的星团,它是一群年龄相同、起源相同的恒星。作为维也纳大学天体物理研究所的一项研究的一部分,六个相对较近的年轻星团的年龄已经被分析。
研究发现,确定恒星年龄的两种最可靠的方法——等时测量法和动态追踪法——存在系统性和一致性的差异:根据动态追踪法,每颗恒星都比等时测量法年轻550万年左右。
“这表明这两种测量方法测量的是不同的东西,”维也纳大学的天体物理学家Núria Miret-Roig解释说,他是这项研究的第一作者。根据这项新研究,等时“时钟”从恒星形成时开始滴答作响,但动态回溯的“时钟”只有在星团离开母云后开始膨胀时才开始滴答作响。
“这一发现对我们对恒星形成和恒星演化的理解具有重要意义,包括行星形成和星系的形成,并为恒星形成的年代学开辟了新的视角。例如,所谓的'嵌入阶段'的长度,在此期间,婴儿恒星留在母气体云中,可以估计,”维也纳大学教授jo
o阿尔维斯解释说。
阿尔维斯说:“两种方法之间的年龄差异代表了一种新的、急需的工具,可以量化恒星生命的早期阶段。”“具体来说,我们可以用它来测量小恒星离开巢穴需要多长时间。”
这些测量是由来自盖亚特别任务的高分辨率数据与地面径向速度(例如来自远地点目录)相结合而实现的。“这种结合使我们能够以3D速度的精度追踪恒星的位置,回到它们的出生地,”米雷特-罗伊解释说。新的和即将到来的光谱调查,如WEAVE, 4MOST和SDSS-V,将使对整个太阳邻居的调查成为可能。
“自从我们知道恒星如何工作以来,天文学家就一直在使用等时年龄,但这些年龄取决于我们使用的特定恒星模型,”米雷特-罗伊说。“来自盖亚卫星的高质量数据现在使我们能够动态地测量年龄,独立于恒星模型,我们很高兴能够同步两个时钟。”
然而,在计算过程中,两种年龄测定方法之间出现了一致而令人困惑的差异。这位天体物理学家说:“最终,我们达到了一个临界点,我们不能再把这种差异归咎于观测误差——那时我们意识到,这两个时钟很可能测量的是两种不同的东西。”
在这项研究中,研究小组分析了六个附近和年轻的星团(最远490光年,5000万年)。嵌入相位的时间尺度约为550万年(正负110万年),可能取决于星团的质量和恒星反馈的数量。
米雷特-罗伊格希望,将这项新技术应用于其他年轻的和附近的星团,可以为恒星的形成过程和恒星的分离提供新的见解。“我们的工作为未来的恒星形成研究铺平了道路,并提供了恒星和星团如何演化的更清晰的图像。这是我们努力了解银河系和其他星系形成的重要一步。”