Comment les scientifiques déterminent-ils l'âge des étoiles?

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Je cherchais sur les plus anciennes galaxies de l'Univers. Partout est écrit que leur âge est connu par la lumière. Se référant à cette ligne "Puisque la lumière se déplace à une vitesse définie, si vous regardez une étoile à dix années-lumière de distance, vous voyez vraiment à quoi elle ressemblait il y a dix ans" sur ce site .

Donc ma question est, comme nous savons que la lumière est continue, comment les scientifiques savent-ils qu'un rayon particulier a commencé son voyage il y a environ 1000 années-lumière? Comment l'âge des étoiles est-il déterminé?

SpringLearner
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Je pense que vous confondez au moins deux choses - l'âge d'une étoile et le temps qu'il a fallu à sa lumière pour arriver sur Terre. Le premier indique depuis combien de temps une étoile s'est formée, le second à quelle distance.
AstroFloyd
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Aussi, que voulez-vous dire par «les plus anciennes galaxies»? Nous voyons les galaxies les plus éloignées de nous alors qu'elles sont encore très jeunes, car leur lumière a mis environ l'âge de l'univers pour nous atteindre. En revanche, nous voyons des galaxies proches alors qu'elles sont vieilles, car leur lumière n'a mis que quelques millions d'années pour arriver ici. Pourtant, les deux sont à peu près également vieux (formés à peu près au même moment après le Big Bang).
AstroFloyd
@AstroFloyd, vous avez dit que la lumière n'a pris que quelques millions d'années pour arriver ici, comment pouvons-nous déterminer quelle lumière provient de quelle galaxie.
SpringLearner
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Les galaxies en dehors de la nôtre peuvent être distinguées visuellement assez facilement, avec le bon équipement optique. Voir les images en champ profond de Hubble.
Mitch Goshorn
@SpringLearner .. AstroFloyd a raison. Vous posez ici deux questions différentes (peut-être trois). Votre première question est de déterminer l'âge des étoiles et est bien répondu par le professeur Jeffries. Votre deuxième est "Comment pouvons-nous déterminer la distance aux étoiles et aux galaxies?", Auquel je vous renvoie sur Wikipedia (échelle de distance cosmique) / c'est-à-dire: la lumière a quitté une étoile à dix années-lumière il y a dix ans. Troisièmement, si vous regardez des articles (googler) qui parlent des galaxies les plus anciennes, ils parlent vraiment de "plus récemment formé" et le télescope spatial James Webb devrait en voir un de plus!
Jack R. Woods

Réponses:

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Les scientifiques regardent des groupes d'étoiles pour déterminer les âges. Comme une autre affiche l'a déjà dit, le diagramme des RH est l'outil utilisé pour déterminer les âges. Les couleurs émises par les étoiles sont également utilisées pour déterminer les âges car la couleur indique où se trouve l'étoile sur son cycle de vie.

Comment apprendre le vrai âge d'une étoile

Comme le dit l'article, les étoiles sont évaluées par grappes. Les étoiles se sont formées à peu près au même moment et à partir de là, les scientifiques déterminent l'âge. Nous avons ce qui suit: luminosité, couleur et grappes. La taille peut être utilisée comme déterminant, mais il y a des étoiles naines blanches qui sont très petites, sont faibles comme observé depuis la Terre, mais sont de très vieilles étoiles.

Également pour clarifier - juste parce qu'une étoile est loin et qu'elle peut donc prendre des milliers d'années-lumière pour que la lumière atteigne ne signifie pas qu'elle est ancienne. La vitesse de la lumière est simplement une mesure du temps de voyage.

fractal21
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Désolé, mais la couleur a très peu à voir avec l'âge actuel, seulement avec l'âge potentiel. La plupart du reste est correct, mais cette erreur sape complètement la validité de votre réponse.
Donald.McLean
@ fractal21 Essayez-vous de décrire l'approche de coupure de séquence principale pour déterminer l'âge d'une population d'étoiles?
astromax
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Mesurer l'âge des étoiles est un processus incroyablement difficile. Ce n'est pas quelque chose qui peut être résumé de manière adéquate dans une réponse SE. Veuillez consulter ces références.

Soderblom et al. (2013) ; Jeffries (2014) .

Méthodes divisées en -

Fondamental - par exemple la datation aux radio-isotopes - uniquement possible pour le Soleil

Semi-fondamental - retraçage cinématique des étoiles jusqu'à leur lieu de naissance; observer l'épuisement du lithium dans une étoile.

Dépendant du modèle - comparer la luminosité et la température (et la composition) d'une étoile avec celles prédites par les modèles évolutifs stellaires. Ou de manière équivalente, sa gravité et sa température de surface.

Empirique - en regardant comment des choses comme la rotation et l'activité magnétique diminuent avec l'âge et en l'utilisant pour estimer l'âge d'une étoile.

Statistiques - en utilisant la métallicité ou les mouvements spatiaux galactiques d'une étoile pour fournir une estimation (brute) de son âge.

Il y a aussi beaucoup plus de détails donnés dans cette réponse SE. Sans utiliser des magnitudes absolues ou des isochrones, comment pourrions-nous déterminer l'âge et le statut évolutif d'une étoile?

Rob Jeffries
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Je ne sais pas ce que vous entendez par "la métallicité des mouvements spatiaux galactiques". Voulez-vous dire "métallicité et mouvements spatiaux galactiques"? (c.-à-d. une étoile près du soleil avec une orbite allongée qui se rapproche beaucoup plus du centre galactique peut être plus vieille que celle qui s'éloigne beaucoup plus loin?)
Jack R. Woods
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fractal21 et user16653 ont plus ou moins raison, mais pas complètement.

Ce que vous utilisez avec un groupe d'étoiles est un isocrone, une ligne théoriquement calculée qui vous indique où dans le diagramme HR les étoiles d'un âge donné dépendent de leur masse. Cela peut être fait parce que les étoiles plus grandes commencent à se déplacer sur le diagramme HR plus tôt que les plus petites lorsqu'elles sont devenues super-géantes.

Donc, ce que nous astrophysiciens faisons, c'est de comparer un ensemble d'isocrones avec le diagramme HR d'un cluster, et nous attribuons à ce cluster l'âge de l'isocrone le mieux adapté.

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