Samanyolu’nun yıldız tarihini daha önce görülmemiş bir ayrıntıyla anlamak için kullanılan yeni bir teknik, yıldızların yaşlarının geleneksel yöntemlerden en az iki kat daha kesin olarak belirlenmesini mümkün kılıyor.
Embry- Riddle Fizik ve Astronomi Profesörü olan Dr. Ted von Hippel: “Hidrojeni tükettikten sonra ölmeye başlayan hayatlarının birincil veya temel dizisindeki yıldızların değerlendirmelerine dayanan mevcut yıldız tarihleme teknikleri, yüzde 20 veya en iyi ihtimalle yüzde 10’luk bir hata payı sunar.Embri-Riddle’ın yaklaşımı, beyaz cüce yıldızlar olarak adlandırılan yanmış kalıntıları kaldırarak hata payını yüzde 5’e, hatta yüzde 3’e düşürüyor.”
Bu yöntemin işe yaraması için, von Hippel ve ekibi, bir hidrojen veya helyum atmosferine ve kütlesine sahip olup olmadığını anlamak için yıldızın yüzey sıcaklığını ölçmeliydi. Yüzey sıcaklığı bir yıldızın renginden ve atmosferik bileşenlerinden belirlenebilir.
Embry-Riddle Fiziksel Bilimler Bölümü Gözlemevi ve 1.0 metrelik Ritchey-Chretien teleskopunun direktörü von Hippel: “Yıldızın kütlesi önemlidir çünkü daha büyük kütleli nesneler daha fazla enerjiye sahiptir ve soğuması daha uzun sürer. Bu yüzden bir fincan kahve, bir çay kaşığı kahveden daha uzun süre sıcak kalır. Dışarıda kalan bir kamp ateşindeki kömürler gibi yüzey sıcaklığı, yangının ne kadar zaman önce söndüğüne dair ipuçları sunar. Sonunda yüzeyde hidrojen veya helyum olup olmadığını bilmek önemlidir. Çünkü helyum, ısıyı yıldızdan hidrojene göre daha kolay bir şekilde yayar. “
Özellikle büyük beyaz cüceler için kesin yıldız kütlelerinin belirlenmesi çok zordur. Şimdi, gökbilimciler beyaz cüce yıldızların kütlelerini belirlemek için yeni bir metoda sahipler.
Bu yöntem, Samanyolu’nun üç boyutlu bir haritasını çıkarmaya yönelik iddialı bir görev olan Avrupa Uzay Ajansı Gaia uydusu tarafından yakalanan verilerden yararlanır. Embry-Riddle mezunu Adam Moss ile birlikte Von Hippel, şu anki öğrencileri Isabelle Kloc, Jimmy Sargent ve Natalie Moticksa ve eğitmen Elliot Robinson ile yıldızların mesafelerinin çok hassas Gaia ölçümlerini kullandı.
Gaia Ölçümleri
Bir otomobilin hız göstergesinin, sürücü perspektifinden yolcu koltuğuna göre iki farklı okuma sağladığı gibi, göksel nesneler de izleyicinin bakış açısına bağlı olarak farklı yerlerde görünebilir. Gaia ölçümleri, iki farklı alan çizgisinin veya nesnelere “paralaksların” geometrisine dayanarak, Embry-Riddle araştırmacılarının parlaklıklarına göre yıldızların yarıçapını belirlemelerine yardımcı oldu. Daha sonra yıldızın kütlesini, kütlesinin yaşını belirlemek için son bileşene doldurması için elektronların fiziksel davranışları tarafından belirlenen bir hesaplamayı yıldızın kütle/yarıçap oranına ilişkin mevcut bilgileri kullanabilirler.
Son olarak araştırmacılar, yıldız içindeki farklı elementlerin bolluğunu veya metalikliğini bularak; objenin yaşını daha kesin bir şekilde belirleyebilir. Moss, Güneş’e benzeyen bir beyaz cüce ve bir ana dizi yıldızı olan yıldız çiftlerine odaklanırken, Kloc’un araştırması aynı ikili sistemdeki iki beyaz cüce yıldıza odaklanmıştır.
Von Hippel: “Bir sonraki çalışma, periyodik tablodaki elementlerin bu çiftler içindeki ana sekans yıldızı için mümkün olduğunca çok sayıda tespit edilmesi olacak. Bu bize Samanyolu galaksisindeki yıldızlara ve zaman içinde farklı elementlerin nasıl oluştuğuna bağlı olan, Galaktik kimyasal evrim hakkında daha fazla bilgi verir.”
Ekip, mevcut çalışmanın ön planda olduğunu vurgulasa da, sonuçta Gaia veri setindeki tüm beyaz cüce yıldızların yaşlarını yayınlamayı umuyor. Bu, araştırmacıların Samanyolu içindeki yıldız oluşumu anlayışımızı önemli ölçüde ilerletmesini sağlayabilir.
von Hippel: “Arkeoloji alanında karbon tarihlendirme yöntemleri; yapıların, fosillerin, Taş Devri sitelerinin ve çok daha fazlasının belirlenmesini mümkün kıldı ve böylece dünyadaki yaşamın evrimi hakkında bizlere daha derin bilgiler sağladı.Göksel nesneler için tekniklerimiz var, ancak bugünün astronomları için galaksimizin farklı bileşenlerinin yaşını belirleme bağlamı yeterli değil.”
