Ответить на вопрос о возрасте звезды в общем случае нелегко. Мы знаем возраст Солнца, потому что живём на одной из планет, вращающихся вокруг него, и нам хорошо известно, сколько лет нашей планете. Без этой информации всё становится несколько более туманным. Но благодаря новому исследованию ситуация может измениться.
Мы знаем несколько общих правил определения возраста звезды. Например, обычно чем выше металличность звезды, тем она моложе. А звёзды главной последовательности, такие как Солнце, с возрастом становятся всё горячее, поэтому если две звезды имеют одинаковую массу и состав, то более горячая из них, скорее всего, старше. Но подобных общих правил недостаточно для точного определения возраста. Для этого мы обычно обращаемся к звёздным скоплениям.
Звёздные скопления, как открытые, так и шаровые, как правило, формируются в пределах одного молекулярного облака, причём примерно в одно и то же время. Когда вы смотрите на звезды в скоплении, вы знаете, что все они примерно одного возраста. Астрономы могут использовать этот факт для определения возраста звёздных скоплений. По отдельности они будут отличаться друг от друга по таким параметрам, как металличность и температура, но статистически определение среднего возраста является хорошей мерой возраста скопления.
Однако замечено, что в старых звёздных скоплениях звезды вращаются медленнее, чем в молодых скоплениях. Это говорит о том, что скорость вращения звезды замедляется по мере её старения. Это был бы отличный способ определения звёздного возраста, поскольку у многих звёзд есть пятна, которые мы можем легко использовать для измерения скорости вращения. Есть только две проблемы. Первая заключается в том, что внутри скопления звезды могут быть гравитационно связаны, и это взаимодействие может быть причиной замедления вращения. Если это так, то отдельные звезды не будут замедлять вращение одинаковым образом. Вторая проблема заключается в том, что металличность звезды влияет на её плотность и температуру, поэтому металличность может оказывать существенное влияние на изменение скорости вращения.
Возраст звёздных скоплений (линии) в сравнении с возрастом бинарных звёзд (кружки/ромбики)
Тем не менее, эта методика оказалась настолько полезной, что группа исследователей захотела изучить её дальше. Они рассмотрели 300 двойных звёзд, таких, что в каждой из этих пар звёзды находятся далеко друг от друга. Расстояния между ними оказываются достаточно большими для того, чтобы их вращение не зависело друг от друга. А поскольку двоичные системы формируются одновременно, команда могла быть уверена, что пары двоичных звёзд имеют одинаковый возраст.
Затем команда применила кластерный метод, использующий температуру и скорость вращения для определения возраста каждой звезды в паре. Было обнаружено, что возраст бинарных пар совпадает и при использовании этого метода. Команда также обнаружила, что этот метод работает независимо от металличности звёзд. Таким образом, хотя металличность может незначительно влиять на звёздный возраст, ротационный подход всё равно работает.
На основании этой работы астрономы могут с уверенностью использовать вращение в качестве меры возраста независимо от того, является ли звезда одиночной, двойной или частью скопления.
