¿Cómo trata la girocronología la rotación diferencial y la inclinación axial?

La girocronología utiliza los períodos de rotación de las estrellas, causados ​​por la modulación rotacional de las manchas estelares para estimar la edad estelar. En ausencia de rotación diferencial, la inclinación del eje de rotación no tiene efecto sobre esta medida. El ensanchamiento doppler de las líneas espectrales no juega ningún papel en la girocronología.

El período de rotación de una estrella es solo eso. Es el periodo que se mide a partir de la curva de luz. Por lo tanto, es una especie de período de rotación promedio ponderado por emisión que depende de la distribución de las latitudes de las manchas estelares, la inclinación estelar y el oscurecimiento de las extremidades. A veces hay evidencia de rotación diferencial porque el período de rotación de la estrella cambia de una época a otra. Esto se puede utilizar para calibrar la incertidumbre en una medición de período de rotación individual. La rotación diferencial esuna fuente de incertidumbre en la girocronología, sin embargo, su efecto es limitado porque (i) al menos en el Sol, y quizás también en otras estrellas, las manchas están confinadas a latitudes relativamente bajas; (ii) las manchas ocurren en un rango de latitudes sobre este rango de latitudes. Es probable que las estrellas más jóvenes y de rotación más rápida tengan manchas en latitudes más altas, pero estas estrellas también parecen tener una rotación diferencial mucho más débil que el Sol ($\Delta P/P =0.05 P^{0.3}$según Donahue et al. 1996 , donde$\Delta P$caracteriza el rango de períodos medidos para una estrella típica de período$P$).

Epstein y Pinsonneault (2014) analizan en detalle el efecto de la rotación diferencial en la girocronología y Jeffries (2014) , de manera bastante más concisa . Parece que la rotación diferencial probablemente establece el límite de precisión de un período medido en alrededor del 10 por ciento (aunque diría que es más pequeño para las estrellas más jóvenes). Debido a que la tasa de rotación de una estrella sigue aproximadamente la ley de giro hacia abajo de tipo Skumanich$\Omega \propto t^{-1/2}$, esto lleva a una incertidumbre de edad de alrededor del 20% en estrellas más viejas. Para las estrellas más jóvenes, las variaciones iniciales en las tasas de rotación son más importantes que la rotación diferencial como fuente de error.