Pemahaman kita tentang alam semesta, dan Bimasakti, dibangun di atas bangunan pengetahuan individual, yang semuanya terkait satu sama lain. Tetapi masing-masing potongan itu hanya begitu akurat. Semakin akurat kita dapat membuat salah satu bagian pengetahuan, semakin akurat pemahaman kita tentang semuanya.
Usia bintang adalah salah satunya. Selama bertahun-tahun, para astronom telah menggunakan metode penentuan usia bintang yang memiliki margin kesalahan 10% hingga 20%. Sekarang, tim ilmuwan dari Embry-Riddle Aeronautical University telah mengembangkan teknik baru untuk menentukan usia bintang dengan margin kesalahan hanya 3% hingga 5%.
Teknik kencan bintang saat ini mengandalkan pengamatan bintang pada urutan utama, yang merupakan semacam kerudung orang dewasa untuk bintang. Teknik ini melihat bintang-bintang yang sudah mulai 'mati', yang dalam hal ini berarti mereka melelahkan hidrogennya. Selain itu, para ilmuwan biasanya hanya bisa mengetahui usia bintang dengan mencari tahu usia populasi mereka. Mereka tahu usia beberapa bintang individu, tetapi kebanyakan kita tahu usia kelompok bintang daripada bintang itu sendiri.
Alasannya cukup rumit, tetapi teknik kencan bintang kami telah menghasilkan beberapa kesimpulan aneh, yang agaknya mustahil, seperti menemukan gugusan bintang di Bima Sakti yang lebih tua dari Bima Sakti itu sendiri.
Teknik yang dikembangkan oleh tim di Embry-Riddle, yang dipimpin oleh Fisika dan Astronomi Profesor Dr. Ted von Hippel, mengandalkan pengukuran kurcaci putih, bukan pada bintang urutan utama. Katai putih adalah sisa-sisa bintang yang telah meninggalkan urutan utama setelah kehabisan bahan bakar. Matahari kita sendiri akan mengakhiri hidupnya sebagai katai putih.
Teknik baru ini mengukur massa, suhu permukaan, dan apakah atmosfernya memiliki hidrogen atau helium.
"... mengetahui apakah ada hidrogen atau helium di permukaan itu penting karena helium memancarkan panas dari bintang lebih mudah daripada hidrogen."
Ted von Hippel, Profesor Fisika dan Astronomi, Universitas Embry-Riddle.
"Massa bintang penting karena benda-benda dengan massa lebih besar memiliki lebih banyak energi dan membutuhkan waktu lebih lama untuk mendingin," kata von Hippel, direktur Observatorium Departemen Ilmu Fisika Embry-Riddle dan teleskop Ritchey-Chretien 1,0 meter. “Inilah sebabnya mengapa secangkir kopi tetap panas lebih lama dari satu sendok teh kopi. Temperatur permukaan, seperti batu bara yang dihabiskan dalam api unggun yang padam, menawarkan petunjuk berapa lama api itu mati. Akhirnya, mengetahui apakah ada hidrogen atau helium di permukaan itu penting karena helium memancarkan panas dari bintang lebih mudah daripada hidrogen. "
Massa bintang masih menjadi kunci untuk menentukan umurnya, dan itu masih sulit, terutama untuk populasi besar kurcaci putih. Namun berkat Satelit Gaia, itu semakin mudah.
Metode baru Profesor von Hippel mengambil keuntungan dari data yang disediakan oleh misi Gaia Badan Antariksa Eropa. Gaia membuat peta 3D dari Bima Sakti dengan mengukur kecepatan posisional dan radial sekitar 1 miliar bintang di Bima Sakti dan di Grup Lokal. Gaia mengukur jarak bintang dengan akurasi ekstrim, dan itulah yang dimanfaatkan tim von Hippel.
Gaia mampu mengukur jarak bintang dengan akurasi tinggi, dan von Hippel dan timnya menggunakan akurasi itu untuk menentukan jari-jari bintang berdasarkan kecerahannya. Dari sana, mereka menggunakan informasi yang ada pada rasio massa-jari-jari bintang untuk menentukan massa, unsur yang hilang dalam menentukan usia bintang.
Sentuhan terakhir, yang membantu memberikan teknik baru ketepatannya, adalah untuk mengetahui keasaman bintang. Metallicity mengacu pada banyaknya unsur-unsur kimia yang berbeda di bintang. Informasi ini memungkinkan mereka untuk memperbaiki usia bintang.
Pada pertemuan American Astronomical Society baru-baru ini, anggota tim von Hippel mempresentasikan dua poster tentang pekerjaan mereka. Yang pertama berfokus pada sepasang bintang biner dengan satu katai putih dan satu bintang urutan utama. Yang kedua fokus pada sepasang binary white dwarf.
"Tingkat studi selanjutnya adalah menentukan sebanyak mungkin elemen dalam tabel periodik untuk bintang sekuens utama dalam pasangan ini."
Ted von Hippel, Profesor Fisika dan Astronomi, Universitas Embry-Riddle.
"Tingkat studi selanjutnya adalah menentukan sebanyak mungkin elemen dalam tabel periodik untuk bintang sekuens utama dalam pasangan ini," kata von Hippel. "Itu akan memberi tahu kita lebih banyak tentang evolusi kimia Galaksi, berdasarkan pada bagaimana berbagai elemen terbentuk dari waktu ke waktu ketika bintang terbentuk di galaksi kita, Bima Sakti."
Von Hippel mengatakan bahwa metode ini masih dikembangkan, dan masih dapat dipertimbangkan dalam tahap awal. Tapi itu memegang banyak janji, dan tim berharap bahwa pada akhirnya mereka akan mempelajari usia semua kurcaci putih dalam dataset Gaia. "Itu bisa memungkinkan para peneliti untuk secara signifikan memajukan pemahaman kita tentang pembentukan bintang dalam Bima Sakti," kata von Hippel.
Von Hippel membuat catatan perbandingan antara bidang arkeologi dan bidang astrofisika. Dalam arkeologi, kami menggunakan penanggalan karbon untuk menentukan usia semua jenis objek: alat, struktur, fosil, situs Zaman Batu. Zaman segala sesuatu memberi kita pemahaman tentang garis waktu peristiwa di Bumi. Hal yang sama berlaku untuk Semesta.
"Untuk para astronom masa kini, tanpa mengetahui usia berbagai komponen galaksi kita, kita tidak memiliki konteks. Kami memiliki teknik untuk berkencan dengan benda langit, tetapi tidak tepat. "
