Es más fácil determinar la edad de estrellas pertenecientes a un cúmulo que la de estrellas individuales o “estrellas de campo”. Por ejemplo, el cúmulo NGC 1783 que se muestra aquí tiene uno y medio millones de años de edad – que es muy joven para los cúmulos globulares. El trabajo de Blackman y Owen en última instancia, podría dar lugar a un nuevo enfoque para determinar la edad de una estrella. Imagen tomada con la Cámara Avanzada para Estudios (ACS) del Hubble. Crédito de la imagen : NASA/ESA/Hubble.
Los investigadores han desarrollado un nuevo marco conceptual para comprender cómo las estrellas similares a nuestro Sol evolucionan. Este marco ayuda a explicar cómo la rotación de las estrellas, su emisión de rayos X, y la intensidad de sus vientos estelares varían con el tiempo. De acuerdo con el primer autor Eric Blackman, profesor de Física y Astronomía en la Universidad de Rochester, el trabajo podría también “en última instancia, ayudar a determinar la edad de las estrellas con mayor precisión de lo que es posible en la actualidad.”
En un artículo publicado el 23/03 en el Monthly Notices de la Royal Astronomical Society , los investigadores describen cómo han corroborado los datos conocidos y observables para la actividad de las estrellas similares al Sol con la teoría fundamental de la Astrofísica. Al mirar a la Física detrás de la aceleración o desaceleración de la rotación de una estrella, su actividad de rayos X, y la generación del campo magnético, Blackman dice que la investigación es un “primer intento de construir un modelo integral de la evolución de la actividad de estas estrellas” .
Utilizando nuestro Sol como el punto de calibración, el modelo describe con mayor precisión el comportamiento probable del Sol en el pasado, y cómo sería de esperar que se comporte en el futuro. Pero Blackman añade que hay muchas estrellas de masa y radio similar, por lo que el modelo es un buen punto de partida para la predicción del comportamiento y la edad de estas estrellas.
“Nuestro modelo muestra que las estrellas más jóvenes que nuestro Sol pueden variar de forma significativa en la intensidad de sus emisiones de rayos X y la pérdida de masa”, dijo Blackman. “Pero hay una convergencia en la actividad de las estrellas después de una cierta edad, por lo que se podría decir que nuestro Sol es muy típico para las estrellas de su masa, radio y edad. Ellas se vuelven más predecibles a medida que envejecen.”
“No estamos todavía en el punto en el que podemos predecir con exactitud la edad precisa de una estrella, porque se han simplificado algunos de los supuestos que entran en el modelo”, dijo Blackman. “Pero, en principio, mediante la extensión del trabajo para relajar algunos de estos supuestos (quitar las simplificaciones), podríamos predecir la edad para una amplia gama de estrellas en función de su luminosidad en rayos X.”
Por el momento, determinar empíricamente la edad de las estrellas se logra más fácilmente si una estrella se encuentra entre un grupo de estrellas, desde cuyas propiedades grupales los astrónomos pueden calcular la edad. Blackman explica que la edad, se puede entonces estimar “con una precisión no mejor que un factor de 25% de su edad real, que es típicamente miles de millones de años.” El problema es peor para las “estrellas de campo”, solas en el espacio, de tal manera que el método anterior de agrupación no se puede utilizar. Para estas estrellas, los astrónomos han recurrido a la “girocronología” y “actividad” de envejecimiento – empíricamente envejecimiento de las estrellas en base al hecho de que las estrellas más viejas y de edad conocida giran más lentamente y tienen más bajas luminosidades en rayos X que las estrellas más jóvenes.
“Durante las últimas décadas, los astrónomos han sido capaces de medir empíricamente estas tendencias en la rotación y la actividad magnética de las estrellas como el Sol, pero Eric y sus colaboradores están tratando de idear una interpretación teórica integral”, dijo Eric Mamajek, profesor de Física y Astronomía de la Universidad de Rochester y uno de los principales astrónomos en el desarrollo de métodos empíricos para determinar la edad de una estrella. “En última instancia, esto debería conducir a la mejora de las restricciones sobre la evolución de la rotación de estrellas similares al Sol , y mejores restricciones sobre cómo las propiedades magnéticas de nuestro Sol han cambiado a lo largo de su vida en la secuencia principal”.
Y aquí es donde el modelo desarrollado por Blackman y su coautor James E. Owen es importante: se ofrece una explicación física de cómo las propiedades como la rotación, la actividad, el campo magnético, y la pérdida de masa estelar evolucionan mutuamente con la edad .
“Sólo abordando todo el problema de cómo la rotación estelar, la actividad en rayos X y del campo magnético, y la pérdida de masa se afectan mutuamente, podríamos construir una imagen completa”, dijo Owen, miembro del equipo NASA/ Hubble en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton . “Consideramos que estos procesos están fuertemente entrelazados y la mayoría de los enfoques anteriores sólo habían examinado la evolución de uno o dos procesos juntos, no el problema completo.
Publicación del trabajo: Eric G. Blackman et al. Modelo minimalista acoplado de evolución estelar para la actividad de rayos X, la rotación, la pérdida de masa, y el campo magnético, Monthly Notices de la Royal Astronomical Society (2016). DOI: 10.1093 / MNRAS / stw369
Fuente: University of Rochester. Artículo original: A new way to determine the age of stars?
