星體年齡探究新法 準確度大提升

在我們這個大約130億歲的銀河系中，每顆恆星究竟有多少歲？科學家找到的一種新方法探知星體年齡的準確度可達到目前探究方法的至少兩倍。

多年來，天文學家估算恆星年齡的方法誤差可達10%～20%。安柏瑞德航空大學（Embry-Riddle Aeronautical University）最新使用的一種方法，可將恆星年齡考察的誤差縮小到3%～5%。

恆星以內部氫聚變為能源燃燒的階段稱為主序階段，處於主序階段的恆星稱為主序星。主序階段的恆星好比恆星的青壯年時期。當恆星核心的氫元素消耗殆盡之後，恆星就坍塌為白矮星。

目前探知星齡的辦法依賴於對主序星的觀測，而且科學家只能探測出恆星群體的年齡，並非單獨恆星的年齡。

安柏瑞德航空大學天文物理學家Ted von Hippel領導的研究組採用了一種新方法，改為檢測恆星的質量、表面溫度、其大氣中氫和氦的成份來測算年齡。

「星體的質量很關鍵，因為質量大的星體冷卻所需的時間長。」Hippel說，「這和一杯咖啡比一杓咖啡冷得慢的道理一樣；而表面溫度，就像通過探究已熄火的木炭的溫度可探知火熄滅了多長時間；最後，了解星體表面氫和氦的成份也很重要，因為氦散熱比氫快。」

現在有了歐洲太空署（ESA）蓋亞（Gaia）衛星的數據，使探究星體的質量稍微容易了一些。蓋亞衛星能較準確地測出恆星的距離，加上研究組通過其表面亮度測出恆星的半徑，於是根據現有的質量半徑比，就能得出恆星的質量。

最後，根據探究星體上各金屬成份的方法，再細化推敲恆星的年齡。

Hippel說，接下來的工作就是儘可能地了解分別處於主序星階段和白矮星階段的恆星上面所有元素的構成情況。

Hippel說這一新方法還在繼續完善中，最終有望確定蓋亞數據庫中所有白矮星的年齡。

Hippel把天文物理研究比作考古。人們利用同位素碳探究所有工具、化石、石頭器具的年代。探究宇宙也是一個類似的過程。

安柏瑞德航空大學的研究者們本月在美國天文學會（AAS）會議上展示了這一研究成果。◇

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