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    Une nouvelle technique détermine plus précisément l'âge des étoiles

    Les chercheurs d'Embry-Riddle ont utilisé les données capturées par le satellite Gaia (montré ici dans une impression d'artiste) pour déterminer l'âge des étoiles. Crédit :Agence Spatiale Européenne - D. Ducros, 2013

    Quel âge ont chacune des étoiles de notre galaxie vieille d'environ 13 milliards d'années ? Une nouvelle technique pour comprendre l'histoire de la formation des étoiles de la Voie lactée avec des détails sans précédent permet de déterminer l'âge des étoiles au moins deux fois plus précisément que les méthodes conventionnelles, Des chercheurs de l'Université aéronautique Embry-Riddle ont rapporté le 10 janvier lors de la réunion de l'American Astronomical Society (AAS).

    Techniques actuelles de datation des étoiles, basé sur des évaluations d'étoiles dans la séquence principale ou principale de leur vie qui ont commencé à mourir après avoir épuisé leur hydrogène, offrir un 20 pour cent, ou au mieux une marge d'erreur de 10 %, a expliqué le professeur de physique et d'astronomie Embry-Riddle, le Dr Ted von Hippel. L'approche d'Embry-Riddle, en tirant parti des restes brûlés appelés étoiles naines blanches, réduit la marge d'erreur à 5 % voire 3 %, il a dit.

    Pour que cette méthode fonctionne, von Hippel et son équipe doivent mesurer la température de surface de l'étoile, qu'il ait une atmosphère d'hydrogène ou d'hélium, et sa masse. La température de surface peut être déterminée à partir de la couleur d'une étoile et des constituants atmosphériques.

    "La masse de l'étoile est importante parce que les objets avec une plus grande masse ont plus d'énergie et mettent plus de temps à se refroidir, " dit von Hippel, directeur de l'observatoire du département des sciences physiques d'Embry-Riddle et du télescope Ritchey-Chretien de 1,0 mètre. "C'est pourquoi une tasse de café reste chaude plus longtemps qu'une cuillère à café de café. Température de surface, comme des charbons éteints dans un feu de camp éteint, offrent des indices sur le temps écoulé depuis la mort de l'incendie. Finalement, savoir s'il y a de l'hydrogène ou de l'hélium à la surface est important car l'hélium rayonne de la chaleur loin de l'étoile plus facilement que l'hydrogène."

    Déterminer les masses précises des étoiles, en particulier pour les grands échantillons de naines blanches, est très difficile. Maintenant, les astronomes ont une nouvelle méthode pour déterminer les masses des naines blanches.

    La méthode tire parti des données capturées par le satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne, une mission ambitieuse pour créer une carte en trois dimensions de la Voie lactée. Von Hippel, avec le récent diplômé d'Embry-Riddle Adam Moss, étudiants actuels Isabelle Kloc, Jimmy Sargent et Natalie Moticksa, et instructeur Elliot Robinson, utilisé des mesures Gaia très précises de la distance des étoiles.

    Tout comme le compteur de vitesse d'une voiture peut sembler donner deux lectures différentes du point de vue du conducteur par rapport au siège du passager, les objets célestes peuvent sembler être à différents endroits, selon le point de vue du spectateur. Les mensurations Gaia, basé sur la géométrie de deux lignes de site différentes ou "parallaxes" aux objets, a aidé les chercheurs d'Embry-Riddle à déterminer le rayon des étoiles en fonction de leur luminosité. Ils pourraient ensuite utiliser les informations existantes sur le rapport masse/rayon de l'étoile - un calcul basé sur le comportement physique des électrons - pour remplir le dernier ingrédient permettant de déterminer l'âge de l'étoile, sa masse.

    Finalement, en déterminant l'abondance des différents éléments au sein de l'étoile, ou sa métallicité, les chercheurs peuvent encore affiner l'âge de l'objet, Moss et Kloc ont fait un rapport dans deux présentations d'affiches AAS distinctes. Moss s'est concentré sur des paires d'étoiles avec une naine blanche et une étoile de séquence principale similaire à notre Soleil, tandis que les recherches de Kloc ont porté sur deux étoiles naines blanches dans le même système binaire.

    "Le prochain niveau d'étude sera de déterminer autant d'éléments du tableau périodique que possible pour l'étoile de la séquence principale au sein de ces paires, " a déclaré von Hippel. " Cela nous en dirait plus sur l'évolution chimique galactique, basé sur la façon dont différents éléments se sont constitués au fil du temps sous forme d'étoiles formées dans notre galaxie, la voie Lactée."

    Bien qu'il ait souligné que les travaux en cours restent préliminaires, l'équipe espère finalement publier les âges de toutes les étoiles naines blanches dans l'ensemble de données Gaia :"Cela pourrait permettre aux chercheurs de faire progresser considérablement notre compréhension de la formation d'étoiles dans la Voie lactée."

    Dans le domaine de l'archéologie, von Hippel a noté, les méthodes de datation au carbone ont permis de déterminer l'âge des structures, fossiles, Sites de l'âge de pierre et bien plus encore, fournissant ainsi des informations plus approfondies sur l'évolution de la vie sur Terre. "Pour les astronomes d'aujourd'hui, sans connaître l'âge des différentes composantes de notre galaxie, nous n'avons pas de contexte. Nous avons eu des techniques pour dater les objets célestes, mais pas précisément."


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