Dai dati di Gaia un nuovo metodo per dare una età alle stelle
loading

Temperatura superficiale, composizione chimica superficiale e massa sono le chiavi per migliorare la stima dell'età di una stella


Fonte American Astronomical Society Meeting, Seattle - Astronomy & Astrophysics “The Gaia-ESO survey: Calibrating a relationship between Age and the [C/N] abundance ratio with open clusters”, di G. Casali et al.


Gaia, rappresentazione
Gaia, rappresentazione

Una nuova metodologia di calcolo consente di ottenere stime dell'età stellare due volte più precise rispetto al passato, secondo quanto presentato all'American Astronomical Society Meeting del 2019. 

Le tecniche utilizzate alla data dell'annuncio si basano sullo studio di stelle in sequenza principale oppure di stelle che hanno esaurito la propria scorta di idrogeno e elio e iniziano quindi a morire, e portano a un margine di errore dal 10 al 20%. 
Il nuovo metodo dovrebbe abbassare la percentuale al 5% o anche al 3% misurando la temperatura superficiale, la composizione chimica (presenza di elio o idrogeno) e la massa di una stella .

La temperatura proviene dal colore e dalla composizione atmosferica, mentre la massa è fondamentale poiché le stelle più massive hanno più energia e impiegano più tempo a raffreddarsi. La temperatura residua è un indice del tempo trascorso dallo spegnimento del motore interno. La presenza di idrogeno e elio è importante, infine, dal momento che l'elio irraggia calore dalla stella in maniera più evidente rispetto a quanto non faccia l'idrogeno.

La massa non è un dato semplice da ottenere, comunque, specialmente per grandi campioni di nane bianche ma proprio per questo tipo di stelle, oggi, esiste un nuovo metodo che si avvantaggia dei dati di Gaia, satellite ESA in grado di creare una mappa tridimensionale della Via Lattea . I dati di Gaia offrono una parallasse molto utile per poter osservare una stessa stella da due diversi punti di vista e determinarne il raggio in base alla variazione di luminosità. In base al tasso massa/raggio è così possibile arrivare a determinare la massa e quindi l'età della stella. La stima viene poi rifinita in base alla metallicità stellare.
Si tratta di un lavoro preliminare presentato all'American Astronomical Society Meeting ma presto dovrebbe seguire una pubblicazione con l'età di tutte le nane bianche presenti nel DR2 di Gaia.

Età delle giganti e rapporti chimici

Rapporto C/N e età stellare
Rapporto C/N e età stellare

Uno studio in pubblicazione a Agosto 2019 ha preso in esame un rapporto tra abbondanze chimiche, precisamente tra Carbonio e Azoto (C/N) per stimare l'età delle stelle giganti. Lo studio è stato reso possibile dalla grande quantità di dati ottenuta dai satelliti Gaia e Kepler, rispettivamente di ESA e NASA, e prende origine dai rapporti calcolati all'interno degli ammassi stellari per poi estendersi anche alle stelle giganti isolate. Calcolando il rapporto [C/N] per le giganti di trentotto ammassi aperti, del quale l'età è facilmente calcolabile, è stato possibile evidenziare le differenze nel rapporto legate alle masse in gioco e alle età. Il rapporto è stato poi così esteso anche alle stelle poste al di fuori degli ammassi, utilizzando proprio i rapporti calcolati come metro di valenza generale dell'età di stelle dello stesso tipo.