Stjernerne vil ikke røbe deres alder
Gamle stjerner holder sig i gang og roterer hurtigere, end forskerne troede. Det betyder, at det er svært at aflæse deres alder ud fra målinger af deres rotationshastighed.

En stjernes rotation kan måles ved at se på, hvor hurtigt pletter på dens overflade bevæger sig rundt. Her er det solpletter på vores egen lokale stjerne. (Foto: NASA/SDO)

Når man er kommet lidt op i årene, har man måske ikke altid lyst til at røbe sin alder. Sådan er det i hvert fald for stjerner. De er ikke nemme at bedømme alderen på, og nu viser det sig oven i købet, at der ikke er nogen oplagt sammenhæng mellem en stjernes rotationshastighed og dens alder - i hvert fald ikke, hvis stjernen ikke er helt ung længere.

Astronomerne håbede ellers, at de kunne afsløre stjerners alder ved at måle deres rotation - en metode, der kaldes gyrokronologi. Det var da også, hvad et hold forskere, heriblandt danskeren Søren Meibom, fandt frem til i januar 2015, efter at de havde kigget nærmere på 30 stjerner i en stjernehob med 2,5 milliarder år gamle stjerner.

Men nu har et andet hold forskere fundet ud af, at metoden tilsyneladende ikke virker for stjerner, der har et par ekstra milliarder år bag sig. I en videnskabelig artikel i tidsskriftet Nature skriver de, at gamle stjerner roterer langt hurtigere end ventet.

Når astronomerne gerne vil kende stjerners alder, er det blandt andet for at kunne lokalisere de stjerner, der er gamle nok til at have planeter, hvor livet har haft tid til udvikle sig.

Fuld fart på de ældre

»En nyfødt stjerne roterer hurtigt, og så bremser den langsomt ned. Ideen var så, at man blot skal måle rotationshastigheden for at udregne alderen,« fortæller Victor Silva Aguirre, der er adjunkt på Institut for Fysik og Astronomi ved Aarhus Universitet, og som er blandt de forskere, der står bag det nye resultat.

»Men vi har vist, at ældre stjerner ikke bremser ned. De bliver ved med at rotere hurtigt.«

Stjerner bremser ned, fordi de kaster stof ud i rummet. Komplekse magnetfelter vrider og snor sig i stjernen, og disse magnetfelter sender plasma ud i rummet. Det går en del af stjernens rotationsenergi til, og derfor sætter den farten ned.

»Men de magnetiske bremser virker ikke så godt for ældre stjerner. Vi ved ikke, hvorfor det er sådan,« siger Victor Silva Aguirre.

To  metoder gav forskellige resultater

Forskerne bedømte alderen på 21 stjerner på to forskellige måder, nemlig ved at kigge på deres rotationshastighed og ved hjælp af asteroseismologi - målinger af stjerneskælv - som forskerne på forskningscenteret Stellar Astrophysics Centre ved Aarhus Universitet er eksperter i.

Så blev det klart, at de to metoder ikke altid giver det samme resultat. For Victor Silva Aguirre og resten af forskerne bag den nye artikel er der ingen tvivl om, at de med asteroseismologi kan bedømme stjerners alder inden for 10 procent, så konklusionen var, at den gyrokronologiske metode ikke rigtig fungerer for stjerner, der er mere end 2,5 milliarder år gamle.

For de yngre stjerner kan den dog stadig være nyttig - her passede tallene.

Uenighed om konklusionen

Søren Meibom, der er astronom ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i USA, mener dog ikke, at det hermed er vist, at gyrokronologi ikke kan bruges for de ældre stjerner.

»Jeg synes ikke, dette resultat er overbevisende, og det viser derfor heller ikke, at alderen ikke kan bestemmes via rotation for stjerner ældre end Solen,« siger han og uddyber:

»Problemet er, at det teoretiske postulat er baseret på målinger af en samling stjerner, der ikke er homogene. Cirka en fjerdedel af dem er ikke længere på hovedserien, og en stor del af dem er betydelig mere metalfattige end Solen. Vi har ingen information om, hvorvidt de er enkeltstjerner eller dobbeltstjerner, hvilket kan have en effekt på bestemmelsen af rotationsperioden. Og så antager vi, at de asteroseismiske parametre - inklusive aldre - er korrekte.«

Nye resultater kan være på vej

De mest sikre målinger af stjerners alder kommer fra stjernehobe, hvor alle stjernerne blev dannet omtrent samtidig, er i samme fase af deres liv og har samme kemiske sammensætning. Men de stjerner, som det nye resultat er baseret på, er en mere broget skare, og derfor skal det tages med et gran salt, mener Søren Meibom.

»Vi har endnu intet bevis for, at aldre for stjernehobe og fra asteroseismologi stemmer overens. For slet ikke at tale om, hvor vanskeligt det er at bestemme rotationsperioder for stjerner, der er på alder med Solen eller ældre,« fortsætter Søren Meibom, der altså mener, at der er for store usikkerheder i det nye resultat.

Til gengæld er han fortrøstningsfuld i forhold til at få afgjort sagen i fremtiden:

»Jeg tror snart, vi vil se resultater for stjernehobe, der er lige så gamle som Solen og måske ældre. Disse målinger vil have større vægt end de 21 stjerner, der er præsenteret her,« slutter han.