¿Cómo determinan los científicos la edad de las estrellas?

Estaba buscando en Google sobre las galaxias más antiguas del Universo. En todas partes está escrito que su edad es conocida por la luz. Refiriéndose a esta línea "Dado que la luz viaja a una velocidad determinada, si miras una estrella a diez años luz de distancia, realmente estás viendo cómo era hace diez años" en este sitio .

Entonces, mi pregunta es, como sabemos que la luz es continua, ¿cómo saben los científicos que un rayo en particular comenzó su viaje hace unos 1000 años luz? ¿Cómo se determina la edad de las estrellas?

Creo que estás confundiendo al menos dos cosas: la edad de una estrella y el tiempo que tardó su luz en llegar a la Tierra. El primero dice cuánto tiempo hace que se formó una estrella, el segundo qué tan lejos está.
Además, ¿qué quieres decir con 'galaxias más antiguas'? Vemos las galaxias que están más alejadas de nosotros cuando aún son muy jóvenes, ya que su luz tardó aproximadamente la edad del universo en llegar a nosotros. Por el contrario, vemos galaxias cercanas cuando son viejas, ya que su luz solo tardó unos pocos millones de años en llegar aquí. Sin embargo, ambos tienen la misma edad (se formaron aproximadamente al mismo tiempo después del Big Bang).
@AstroFloyd dijiste que la luz solo tardó unos pocos millones de años en llegar aquí, ¿cómo podemos determinar qué luz es de qué galaxia?
Las galaxias fuera de la nuestra se pueden distinguir visualmente con bastante facilidad, con el equipo óptico adecuado. Vea las imágenes de campo profundo del Hubble.
@SpringLearner .. AstroFloyd es correcto. Estás haciendo dos preguntas diferentes aquí (tal vez tres). Su primera pregunta es determinar la edad de las estrellas y el profesor Jeffries la responde muy bien. El segundo es "¿Cómo determinamos la distancia a las estrellas y las galaxias?", a lo que lo remito a Wikipedia (Escalera de distancia cósmica) / es decir: la luz dejó una estrella a diez años luz de distancia hace diez años. En tercer lugar, si está buscando artículos (buscando en Google) que hablan sobre las galaxias más antiguas, en realidad están hablando de "formadas más recientemente" y el Telescopio Espacial James Webb debería ver una de más de estas.

Respuestas (4)

Medir las edades de las estrellas es un proceso increíblemente difícil. No es algo que pueda resumirse adecuadamente en una respuesta SE. Por favor, eche un vistazo a estas referencias.

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

Los métodos se dividen en:

Fundamental, por ejemplo, datación por radioisótopos, solo posible para el Sol.

Semi-fundamental: rastreo cinemático de las estrellas hasta su lugar de nacimiento; observando el agotamiento del litio en una estrella.

Dependiente del modelo: compara la luminosidad y la temperatura (y la composición) de una estrella con las predichas por los modelos evolutivos estelares. O de manera equivalente, su gravedad superficial y temperatura.

Empírico: observar cómo cosas como la rotación y la actividad magnética disminuyen con la edad y usar esto para estimar la edad de una estrella.

Estadística: usar la metalicidad o los movimientos espaciales galácticos de una estrella para proporcionar una estimación (cruda) de su edad.

También hay muchos más detalles en esta respuesta SE. Sin utilizar magnitudes absolutas o isócronas, ¿cómo podemos saber la edad y el estado evolutivo de una estrella?

No estoy seguro de lo que quieres decir con "la metalicidad de los movimientos espaciales galácticos". ¿Quiso decir "metalicidad y movimientos espaciales galácticos"? (es decir: ¿una estrella cerca del sol con una órbita alargada que se acerca mucho más al centro galáctico puede ser más antigua que una que se aleja mucho más?)

Los científicos observan grupos de estrellas para determinar las edades. Como ya decía otro cartel, el diagrama HR es la herramienta que se utiliza para determinar las edades. Los colores emitidos por las estrellas también se utilizan para determinar las edades porque el color es indicativo de dónde se encuentra la estrella en su ciclo de vida.

Cómo saber la verdadera edad de una estrella

Como dice el artículo, las estrellas se evalúan por cúmulos. Las estrellas se formaron aproximadamente al mismo tiempo y, a partir de ahí, los científicos determinan la edad. Tenemos lo siguiente en marcha: brillo, color y agrupaciones. El tamaño se puede usar como un factor determinante, sin embargo, hay estrellas enanas blancas que son muy pequeñas, son tenues como se observan desde la Tierra, pero son estrellas muy viejas.

También para aclarar: el hecho de que una estrella esté muy lejos y, por lo tanto, la luz pueda tardar miles de años luz en llegar no significa que sea vieja. La velocidad de la luz es simplemente una medida del tiempo de viaje.

Lo sentimos, pero el color tiene muy poco que ver con la edad actual, solo con la edad potencial. La mayor parte del resto es correcta, pero ese error socava por completo la validez de su respuesta.
@ fractal21 ¿Está tratando de describir el enfoque de corte de secuencia principal para determinar la edad de una población de estrellas?

El enfoque más sencillo es utilizar el llamado diagrama de Hertzsprung-Russell: las estrellas de una masa dada "queman" de una manera bastante predecible, por lo que al observar el espectro y la luminosidad de una estrella se puede inferir su posible edad.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hertzsprung%E2%80%93Russell_diagrama

Wikipedia también tiene una descripción general de algunos métodos adicionales:

http://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_age_estimation

fractal21 y user16653 tienen más o menos razón, pero no del todo.

Lo que usas con un cúmulo de estrellas es una isocrona, una línea teóricamente calculada que te da en qué parte del diagrama HR se encuentran las estrellas de una edad determinada según su masa. Esto se puede hacer porque las estrellas más grandes comienzan a moverse en el diagrama HR antes que las más pequeñas cuando se vuelven supergigantes.

Entonces, lo que hacemos los astrofísicos es comparar un conjunto de isocrones con el diagrama HR de un cúmulo, y le asignamos a ese cúmulo la edad del isocrón que mejor se ajusta.