太陽の過去と未来

天文学者は、質量と組成が似ている星を特定することで、太陽が将来どのように進化するかを知ることができます。 すべてのクレジットは ESAのスターマッピングガイアミッション。

からのデータベース Gaia の XNUMX 回目のメジャー データ リリース (DR3) は、何億もの星の本質的な特性を明らかにしました。これには、星の温度、大きさ、含まれる質量が含まれます。

当時、天文学者は「スペクトル線」の外観を分類することに重点を置いていました。 これらの黒い線は、星から生じるプリズム分割された虹の色で見ることができます. 

星は、これらのスペクトル線の強度に基づいてスペクトル分類シーケンスに配置されました。 星の温度は、この配置と直接相関していることが後に発見されました。 特定のスペクトル線の幅に基づいて、明確な分類が作成されました。 これは最終的に、星の輝きと年齢に関連していることが判明しました。

これらの XNUMX つの特性を接続して、すべての星をプロットすることができます。 宇宙 単一の図で。 これは、ヘルツスプルング-ラッセル (HR) ダイアグラムとして知られるようになり、天体物理学の柱の XNUMX つです。 HR ダイアグラムは、有効な表面温度に対する星の固有の明るさを表示します。 こうすることで、星が長い寿命の中でどのように変化するかを示しています。

恒星の質量は寿命の間ほとんど変化しませんが、恒星の温度とサイズは年をとるにつれて大きく変化します。 これらの変化は、その時点で鉛の内部で発生する核融合反応の種類によって引き起こされます。

天文学者は、宇宙船が提供できる最も正確な恒星観測を探してデータをくまなく調べました。

フランス、コートダジュール天文台のオーラグ・クリービー氏は、次のように述べています。 「高精度の測定値を備えた純粋な星のサンプルが必要でした。」

彼らは主に、表面温度が 3000K から 10K の間の星に焦点を当てました。 Galaxy 天の川の歴史を明らかにすることができます。 さらに、これらの星は、表面温度が 6000K の太陽に広く似ているため、系外惑星を見つける有望な候補です。

次に、天文学者はサンプルをフィルタリングして、同じ質量と化学組成を持つ星だけを表示しました。 日. 彼らは年齢が異なることを認めていたので、彼らが選択した星は、過去から未来への太陽の進化を表す HR ダイアグラムを横切る線を描くことになりました。 私たちの星が年をとるにつれて温度と光度がどのように変化するかが明らかになりました。

この分析から、私たちの太陽はおよそ 8 億歳でその温度のピークに達し、その後冷えて大きくなり、およそ 10 ～ 11 億歳で赤色巨星に変わることが明らかです。 この段階の後、太陽はその存在の終わりに近づき、最終的に薄暗い状態に変わります。 白色矮星.

オーラグは言った、 「太陽に似た星を見つけることは、私たちがより広い宇宙にどのように適合するかを理解するために不可欠です。 私たち自身の太陽を理解していなければ、そして太陽については知らないことがたくさんあるのに、私たちの素晴らしい銀河を構成する他のすべての星を理解できると期待することはできません.」

「太陽が私たちの最も近くにあり、最も研究されている星であるというのは皮肉なことですが、その近接性により、他の星を見るために使用するものとはまったく異なる望遠鏡や機器で太陽を研究する必要があります. これは、太陽が他の星に比べて非常に明るいためです。 太陽に似た星を特定することで、この観測のギャップを埋めることができますが、今回は似たような年齢です。」

科学者は、温度、表面重力、組成、質量、および半径がすべて現在の太陽に類似している星を探すことによって、ガイアのデータで太陽の類似物を特定しました。 彼らは、基準に一致する 5863 個の星を見つけました。

Gaia は現在、ターゲット リストを作成しており、他のユーザーがそれらをより深く掘り下げることができます。 彼らは、とりわけ、すべての太陽類似体が私たちの惑星系に匹敵する惑星系を持っているかどうかを知りたがっています. すべてのソーラー アナログは太陽と同じ速度で回転しますか?

オーラグは言った、 「データ リリース 3 では、Gaia の非常に正確な計測器により、より多くの星の恒星パラメータをこれまで以上に正確に決定できるようになりました。 そして、その精度は他の多くの研究に波及します。たとえば、星をより正確に知ることは、銀河を研究するときに役立ちます。 個々の星に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」

「ガイアのミッションは、天体物理学のいたるところに影響を与えてきました。」

「したがって、ほぼ確実に、この研究が明らかにするのに役立つのは、太陽の過去と未来だけではありません。」