ستاره‌شناسان چگونه سن ستاره‌ها را تعیین می‌کنند؟

اگرچه ستاره‌شناسان می‌توانند سن ستارگان خارج از منظومه شمسی را تخمین بزنند، اما این امکان برای سیارات وجود ندارد. برخلاف تصورعمومی، قدرت تعیین سن این اجسام آسمانی نیازمند رسیدن به یک جسم جدید نیست، بلکه از تکنیک‌های متنوعی نظیر تحلیل رادیو ایزوتوپ‌ها، محاسبه سن جوان ستارگان، مدلسازی تکامل ستارگان و … استفاده می‌شود. 

آدام بورگاسر، استاد نجوم و اخترفیزیک در کالیفرنیا سن دیگو مشغول بررسی ستاره‌ها و سیارات فراخورشیدی است؛ اندازه‌گیری سن سیارات و ستارگان به دانشمندان کمک می‌کند تا بفهمند چه زمانی شکل گرفته‌اند و چگونه تغییر می‌کنند و در مورد سیارات کمک می‌کند تا چگونگی تکامل آن‌ها مشخص شود.

تحلیل رادیو ایزوتوپ‌ها یکی از دقیق‌ترین روش‌ها برای تعیین سن سیارات و ستارگان است. برخی از ایزوتوپ‌ها به صورت طبیعی در اجسام مختلف وجود دارند و نسبت ایزوتوپ‌ها به یکدیگر تغییر می‌کند. از جمله ایزوتوپ‌های متداول، کربن-۱۴ است که توسط یک نشانگر به رادیواکتیو خاص تبدیل می‌شود. با تعیین نسبت کربن-۱۴ به کربن-۱۲ در جسم، می‌توان سن آن را محاسبه کرد. به این ترتیب، می‌توان سن سیارات و ستارگان را تا حد قدمت زمین و جهان تعیین کرد.

محققان برای محاسبه سن ستارگان جوان از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند. با تشکیل سیستم‌های سیال در داخل برخی از ستارگان، فضا در میان فلز‌ها جریان می‌یابد و این جریان با تغییرات خود و همچنین با بررسی تعیین میزان فلز درون ستاره، درنهایت سن آن مشخص می‌شود.

برخی از ستارگان جدید نیز راهبردی برای تعیین سن تحت عنوان رنگ و دوره اشعه درونی دارند. با بررسی رگه‌های دوره‌ای در شعاع ستارگان، سن آن‌ها نیز مورد تعیین قرار می‌گیرد. برای مثال، با تحلیل و مقایسه طیف نوری ستارگان می‌توان سن آن‌ها را حدس زد.

مدل‌سازی تکامل ستارگان نیز برای تعیین سن آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، ستاره‌ها در طول زندگی خود از مراحل مختلفی عبور می‌کنند و هر مرحله به مدتی مشخص ادامه می‌یابد. با تحلیل و مدلسازی تکامل ستاره‌ها، می‌توان سن آن‌ها را تخمین زد. این مدل‌سازی شرایط مختلف مانند سرعت چرخش و دمای سطح را نیز در نظر می‌گیرد.

در نهایت، نظریه‌های مختلفی نیز در رابطه با تعیین سن ستارگان و سیارات وجود دارد که بر اساس داده‌های جدید و رصد‌های تابشی به روز می‌شوند. به عنوان مثال، طیف‌های نوری ستارگان و حرکت سیارات در دور خود به عنوان نشانه‌هایی برای تعیین سن آن‌ها استفاده می‌شود. با به‌روزرسانی مدل‌ها و تکنیک‌ها، قدرت تعیین سن سیارات و ستارگان نیز روز به روز بیشتر می‌شود.

منبع: آنا