星球进化
越老转得越慢
计算恒星星龄的新方法
May 26th 2011 | from the print edition
在2年的任务执行中，美国宇航局“开普勒”行星搜索太空望远镜获得了巨大的成功。仅基于4个月搜集的数据，天文学家便获得了证据显示有超过1200个行星围绕着除太阳意外的恒星旋转。这一发现是已知数量的2倍，并显示了这些行星的普遍存在。根据“开普勒”所获数据的推测，其中一个预测是在仅在银河系中就有500亿颗行星。
但是，“开普勒”天文望远镜，其通过捕捉行星在穿越其母系恒星时所发出的微弱闪光来搜集目标，还有其他的用途。5月23日在波斯顿举行的“美国天文学会”年会上提交的一篇论文中，由来自哈佛大学萨伦.梅博（Soren Meibom）率领的一个研究小组利用望远镜所搜集的数据向天文学家们展示了一种可以更好地了解他们所研究的恒星星龄的方法。
目前，只有在罕见的情况之下才能获得恒星的准确星龄---具体来说，一颗恒星是星团的一部分，星团的其他成员来自同一个星云。那么这颗恒星越大，其消耗能量的速度就越高，从而其变成一个膨胀红巨星的速度则越快。由于一个星团中的所有恒星大致具有相同的星龄，所以可以通过计算已经进入红巨星阶段的恒星的质量来计算星团的星龄，从而计算出其恒星成员的星龄。
研究星团的天文学家已经注意到质量一定的行星（通过追踪表面阴暗冷却斑点来测量），其旋转速度随着其星龄呈现可预测性的变化。年轻的行星比年老的转得快。如果这种关系可以被确定，那么其将提供一种测量星团以外恒星星龄的方法---这一群体包括几乎所有目前被认为带有行星的恒星
说起来容易但做起来难。随着恒星的衰老，其阴暗斑点的数量也随之下降。再加上基于地球的天文学研究所遇到的困难，比如要求研究者观测黑暗的宇宙，使得难以测量星龄超过6亿年的恒星的转速，而6亿年只是甚至不到一个长寿恒心星龄的10分之1.对于这些星龄在数十亿年以上的老恒星来说，唯一的数据点就是银河系猎户星座手臂上的那颗黄色小恒星。这颗恒星大约在46亿年前形成并且每26天就完成一次公转，它在太阳升起时会被你们所看到。
但是“开普勒”望远镜善于发现这些恒星上的暗斑并可以与行星上的暗斑加以区分，因为恒星在旋转时，其暗斑在每半个公转周期就可以出现（相比之下，在恒星的照射下，行星暗斑的出现周期较短）。由于在宇宙空间中的优势，与基于地球的设备相比，该飞船望远镜可以获得更清晰的图片。梅博博士的论文（很快将发表在《天文期刊文学》上）研究了一个星龄大约为10亿年的星团，并发现其星龄与其转速之间的关系联系紧密。
在研究上，这只是一个小小的进步。梅博博士和他的团队正处在第二个星团的研究进程中。这个星团的星龄为25亿年。随着在“开普勒”望远镜观测范围的星团变得越来越老，我们将进一步明确以上的这种关系是否将继续维持。如果是，那么对于“开普勒”望远镜搜寻类地型行星这个主要任务来说将有着重要的牵连意义。毕竟，地球的重要特性在于它的年龄，其给予复杂的生命体以时间在其表面繁衍生息。对于一个真正的类地行星来说，其星龄也许是其大多数重要特性中的一点。
from the print edition | Science and Technology
本文由译者 arthuswei 提供 点击此处阅读双语版
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