Varios métodos y herramientas están involucrados en la estimación de la edad estelar , un intento de identificar con grados razonables de confianza cuál es la edad de una estrella. Estos métodos incluyen modelos evolutivos estelares , pertenencia a un cúmulo o sistema estelar dado , ajustar la estrella al sistema estándar de clasificación espectral y de luminosidad , y la presencia de un disco protoplanetario , entre otros. Casi todos los métodos para determinar la edad requieren el conocimiento de la masa de la estrella, que se puede conocer a través de varios métodos. Ningún método individual puede proporcionar resultados precisos para todo tipo de estrellas. [2]
Aumento de la luminosidad y diagrama de Hertzsprung-Russell
A medida que las estrellas envejecen, su luminosidad aumenta a un ritmo apreciable. [3] Dada la masa de la estrella, se puede usar esta tasa de aumento de luminosidad para determinar la edad de la estrella. Este método solo funciona para calcular la edad estelar en la secuencia principal , porque en las etapas evolutivas avanzadas de la estrella, como la etapa de gigante roja , la relación estándar para la determinación de la edad ya no se mantiene. Sin embargo, cuando se puede observar una estrella gigante roja con una masa conocida, se puede calcular la vida de la secuencia principal, [4] y así se conoce la edad mínima de la estrella dado que se encuentra en una etapa avanzada de su evolución. Como la estrella pasa solo alrededor del 1% de su vida total como gigante roja, [5] este es un método preciso para determinar la edad.
Estimación de la edad estelar de las estrellas
También se pueden utilizar varias propiedades de las estrellas para determinar su edad. Por ejemplo, el sistema Eta Carinae emite grandes cantidades de gas y polvo. Estos enormes estallidos se pueden utilizar para inferir que el sistema estelar está llegando al final de su vida y explotará como una supernova en un período de tiempo astronómico relativamente corto. [6] Estrellas muy grandes como VY Canis Majoris , una de las estrellas más grandes conocidas , junto con NML Cygni , VX Sagittarii y Trumpler 27-1 tienen radios mayores que el radio orbital promedio de Júpiter en el Sistema Solar , mostrando así que se encuentran en etapas evolutivas extremadamente tardías. [7] Se espera que Betelgeuse en particular muera en una explosión de supernova dentro de los próximos millones de años. [8]
Además de los escenarios de estrellas supermasivas que se desprenden violentamente de sus capas externas antes de morir, se pueden encontrar otros ejemplos de las propiedades de las estrellas que ilustran su edad. Por ejemplo, las variables cefeidas tienen un patrón característico en sus curvas de luz , cuya tasa de repetición depende de la luminosidad de la estrella. [9] Dado que las variables cefeidas son una etapa evolutiva relativamente corta en el ciclo de vida de las estrellas, y conocer la masa de la estrella permite rastrear la estrella en su trayectoria evolutiva, se puede estimar la edad de la variable cefeida.
Las propiedades estelares excepcionales que permiten una estimación de la edad no se limitan a etapas evolutivas avanzadas. Cuando una estrella de masa aproximadamente solar exhibe variabilidad de T Tauri , los astrónomos pueden ubicar la edad de la estrella antes del comienzo de la fase de secuencia principal de la vida de la estrella. [10] Además, las estrellas anteriores a la secuencia principal más masivas podrían ser estrellas Herbig Ae / Be . [11] Si una estrella enana roja emite inmensos destellos estelares y rayos X , se puede calcular que la estrella se encuentra en una etapa temprana de su vida de secuencia principal, después de la cual se volverá menos variable y se volverá estable. [12]
Membresía en un cúmulo o sistema estelar
La pertenencia a un cúmulo de estrellas o sistema de estrellas permite la asignación de edades aproximadas a una gran cantidad de estrellas presentes en su interior. Cuando se puede determinar la edad de las estrellas a través de otros métodos, como los enumerados anteriormente, se puede identificar la edad de todos los cuerpos de un sistema. [13] Esto es especialmente útil en cúmulos de estrellas que exhiben una gran cantidad de variedad en sus masas estelares, etapas evolutivas y clasificaciones. Si bien no es completamente independiente de las propiedades de las estrellas en el cúmulo, sistema u otra asociación de estrellas de tamaño razonable, un astrónomo solo necesitaría una muestra representativa de estrellas para determinar la edad del cúmulo, en lugar de encontrar minuciosamente la edad de las estrellas. cada estrella del cúmulo a través de otras propiedades.
Además, conocer la edad de un miembro de un sistema estelar puede ayudar a determinar la edad de ese sistema. En un sistema estelar, las estrellas casi siempre se forman al mismo tiempo, y dada la edad de una estrella, se puede conocer la edad de todas las demás. [14]
Sin embargo, este método no funciona para las galaxias . Estas unidades son mucho más grandes y no son simplemente una creación única de estrellas que permite determinar su edad de esta manera. La creación de estrellas en una galaxia tiene lugar durante miles de millones de años, [15] a pesar de que la producción de estrellas puede haber cesado hace mucho tiempo (ver galaxia elíptica ). Las estrellas más antiguas de una galaxia solo pueden establecer una edad mínima para la galaxia (cuando comenzó la formación de estrellas) pero de ninguna manera determinar la edad real. [dieciséis]
Presencia de un disco protoplanetario.
Junto con otros factores, la presencia de un disco protoplanetario establece un límite máximo en la edad de las estrellas. Las estrellas con discos protoplanetarios son típicamente jóvenes, habiendo pasado a la secuencia principal hace relativamente poco tiempo. [17] Con el tiempo, este disco se fusionaría para formar planetas , y el material sobrante se depositaría en varios cinturones de asteroides y otras ubicaciones similares. Sin embargo, la presencia de planetas púlsar complica este método como determinante de la edad.
Gyrocronología
La girocronología es un método utilizado para determinar la edad de las estrellas de campo midiendo su tasa de rotación y luego comparando esta tasa con la tasa de rotación del Sol, que sirve como un reloj precalibrado para esta medición. [18] Este método ha sido visto como un método más preciso para la determinación de edades estelares que otros métodos para estrellas de campo. [18]
Ver también
- Gyrocronología
- Evolución estelar
Referencias
- ^ "Un sable de luz cósmico" . Consultado el 21 de diciembre de 2015 .
- ^ Soderblom, David R. (2010). "Las edades de las estrellas". Revista anual de astronomía y astrofísica . 48 : 581–629. arXiv : 1003.6074 . Código bibliográfico : 2010ARA & A..48..581S . doi : 10.1146 / annurev-astro-081309-130806 . S2CID 119102781 .
- ^ Brownlee, Donald (29 de noviembre de 2011). "Los peores días del planeta Tierra" . El Universo . Temporada 6. Episodio 5. El evento ocurre a las 41:46. Historia . Consultado el 15 de julio de 2018 .
El sol se vuelve más brillante alrededor del 10% cada mil millones de años.
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- ^ Herbig Ae / Be estrellas
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- ^ a b "Gyrochronology" . Revista de Astrobiología . Consultado el 18 de marzo de 2012 .
enlaces externos
- Estrellas enanas rojas del UniverseToday
- ¿Qué es una estrella binaria? de UniverseToday
- Artículo de revisión: Discos protoplanetarios y su evolución a partir de astrobitas
