Cuando eras un niño cada cumpleaños era motivo de celebración, pero al hacerte mayor se vuelven menos emocionantes.
Puede que simplemente no quieras admitir tu edad. Y puede que notes que eres más lento con el paso de los años. No estás solo – lo mismo le ocurre a las estrellas. Estas se desaceleran al pasar los años, y sus edades son secretos bien escondidos. Pero un grupo de astrónomos están tomando ventaja para saber sobre el primer hecho y así hacer frente al segundo y sonsacar sus edades.
“Nuestro objetivo es fabricar un reloj que pueda medir la edad precisa y exacta de las estrellas a través de su rotación. Hemos dado otro importante paso encaminado a construir ese reloj,” declaró Soren Meibom del centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA).
Meibom presentó los descubrimientos de su equipo el 5 de enero en una conferencia de prensa durante un encuentro de la American Astronomical Society. Sus resultados marcan la primera prolongación de tales observaciones de las estrellas con edades superiores al mil millón de años, y hacia la edad de 4.6 mil millones de años del Sol. Ser capaz de revelar la edad de las estrellas es la base para entender como los fenómenos astronómicos, incluyendo a las estrellas y sus compañeros, evolucionan a lo largo del tiempo.
Saber la edad de una estrella es particularmente relevante para la búsqueda de signos de vida alienígena fuera de nuestro Sistema Solar. En la Tierra se ha necesitado mucho tiempo para alcanzar la complejidad que encontramos hoy. Con un preciso reloj estelar, los astrónomos pueden identificar estrellas con planetas que pueden ser tan viejas como nuestro Sol o más.
La velocidad de rotación de una estrella depende de su edad porque se va reduciendo constantemente con el tiempo, como una peonza sobre una mesa. El giro de una estrella también depende de su masa; es más, los astrónomos han descubierto que las estrellas más grandes y pesadas tienden a girar más rápido que las más pequeñas y brillantes. Este nuevo trabajo demuestra que allí hay una relación matemática estrecha entre la masa, el giro y la edad, así que al medir los primeros dos, los científicos pueden calcular el tercero.
“Hemos descubierto que la relación entre masa, rotación y edad está ahora definida suficientemente bien por las observaciones que podemos obtener sobre las edades de estrellas individuales en un margen de error del 10%,” explica el coautor Sydney Barnes del Instituto Leibniz de Astrofísica en Alemania.
Está es la impresión artística de la girocronología. (Crédito de imagen: Michael Bachofner).
Barnes primero propuso su método en el 2003, trabajando en un proyecto previo, y lo llamó girocronología por las palabras griegas gyros (rotación), chronos (tiempo/edad), y logos (estudio de).
Para medir la rotación de una estrella, los astrónomos buscaron cambios en el brillo causados por las manchas negras sobre su superficie – el equivalente estelar a las manchas solares. A diferencia de nuestro Sol, una estrella distante es un punto de luz ambiguo así que los astrónomos no pueden ver directamente una mancha solar cruzar el disco estelar.
En su lugar, detectan si la estrella se atenúa un poco cuando aparece una mancha solar, y si se vuelve más brillante de nuevo cuando la mancha se pierde de vista por la rotación.
Estos cambios son muy difíciles de medir porque una estrella típica se atenúa mucho menos de un 1%, y una mancha solar puede tardar días en cruzar la cara de una estrella. El equipo logró la hazaña usando datos de la nave espacial Kepler de la NASA, el cual les proveyó de mediciones continuas y precisas sobre el brillo de las estrellas.
Para que la edad girocronológica sea precisa y exacta, los astrónomos deben calibrar su nuevo reloj midiendo el tiempo de los giros de estrellas con masas y edades conocidas. Meibom y sus colaboradores anteriormente estudiaron un cúmulo estelar de estrellas de mil millones de años. Pero este nuevo estudio examina las estrellas del cúmulo de 2.5 mil millones de años de antigüedad conocido como NGC 6819, de esa manera extienden significativamente el rango de edad.
“Las estrellas más viejas tienen menos manchas y son más pequeñas, haciendo que el tiempo de giro sea más difícil de detectar,” declaró Meibom.
El equipo analizó estrellas que pesan entre un 80 y un 140% con respecto al Sol. Fueron capaces de medir el giro de 30 estrellas con periodos que iban de 4 a 23 días, comparados con el actual periodo de 26 días del Sol.
Las ocho estrellas en NGC 6819 más parecidas al Sol tienen un giro promedio de 18.2 días, lo que implica fuertemente que el Sol tenía ese valor cuando tenía 2.5 mil millones de años (hace alrededor de 2 mil millones de años).
El equipo entonces evaluó varios modelos existentes de ordenadores que calculasen el ritmo de giro de las estrellas basados en sus masas y edades, y decidieron que modelo se correspondía mejor con sus observaciones.
“Ahora podremos obtener las edades de un gran número de grupos de estrellas jóvenes en nuestra galaxia midiendo el tiempo de rotación,” declaró Meibom. “Es una importante nueva herramienta para los astrónomos que están estudiando la evolución de las estrellas y de sus compañeros, y una que puede ayudar a identificar planetas lo suficientemente viejas para que la vida compleja haya evolucionado.”
(Del Centro de astrofísica Harvard-Smithsonian).
