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太阳的过去和未来

通过识别具有相似质量和成分的恒星,天文学家可以了解太阳未来将如何演化。所有功劳归于 欧空局盖亚星图绘制任务。

数据库来自 盖亚第三次重大数据发布 (DR3) 揭示了数亿颗恒星的内在特性,包括它们的温度、大小以及质量。

当时,天文学家专注于对“光谱线”的出现进行分类。这些黑线可以在恒星产生的棱镜分裂彩虹中看到。 

根据这些光谱线的强度,将恒星按光谱分类序列排列。后来发现恒星的温度与这种排列直接相关。根据特定谱线的宽度创建了不同的分类。最终发现这与恒星的亮度和年龄有关。

这两个特征可以连接起来绘制图中的每颗星星 宇宙 在一个图表上。它被称为赫罗图 (HR),是天体物理学的支柱之一。 HR 图显示了恒星的固有亮度与其有效表面温度的关系。通过这样做,它展示了恒星在其漫长的生命过程中如何变化。

虽然恒星的质量在其一生中变化相对较小,但恒星的温度和大小随着年龄的增长而变化很大。这些变化是由当时铅内部发生的核聚变反应类型驱动的。

明星的生活。
图片来源:ESA/Gaia/DPAC,CC BY-SA 3.0 IGO

天文学家梳理了数据,寻找航天器可以提供的最准确的恒星观测结果。

法国蔚蓝海岸天文台的奥拉·克里维 (Orlagh Creevey) 说: “我们希望获得具有高精度测量的纯净恒星样本。”

他们主要关注表面温度在 3000K 到 10K 之间的恒星,因为这些是太阳系中寿命最长的恒星。 星系 从而可以揭示银河系的历史。此外,这些恒星是寻找系外行星的有希望的候选者,因为它们与表面温度为 6000K 的太阳大致相似。

接下来,天文学家过滤了样本,只显示那些与恒星具有相同质量和化学成分的恒星。 周日。由于他们允许年龄不同,他们选择的恒星最终在 HR 图上画出了一条线,代表太阳从过去到未来的演变。它揭示了我们的恒星随着年龄的增长如何改变其温度和光度。

从这个分析中可以明显看出,我们的太阳将在大约8亿岁的时候达到其峰值温度,之后它将冷却并膨胀,在大约10-11亿岁的时候变成一颗红巨星。在这个阶段之后,太阳将接近其存在的终点,最终变成昏暗的太阳。 白矮星.

类太阳恒星的演化,源自欧空局盖亚任务数据第 3 版,即所谓的赫罗图。
图片来源:ESA/Gaia/DPAC

奥尔拉说, “寻找与太阳相似的恒星对于理解我们如何融入更广阔的宇宙至关重要。如果我们不了解我们自己的太阳——而且还有很多我们不知道的事情——我们怎么能期望了解构成我们美妙银河系的所有其他恒星。”

“具有讽刺意味的是,太阳是我们最近、研究最多的恒星,但它的接近迫使我们使用与我们用来观察其他恒星的完全不同的望远镜和仪器来研究它。这是因为太阳比其他恒星亮得多。我们可以通过识别与太阳相似但年龄相似的恒星来弥补这一观测差距。”

科学家们通过寻找温度、表面重力、成分、质量和半径都与当今太阳相似的恒星,在盖亚数据中识别出太阳的类似物。他们找到了 5863 颗符合他们标准的星星。

盖亚现在已经创建了目标列表,允许其他人更深入地挖掘它们。除其他事项外,他们想知道是否所有太阳系类似物都拥有与我们的行星系统相当的行星系统。所有太阳类比都以与太阳相同的速度旋转吗?

奥尔拉说, “随着数据发布 3,盖亚极其精确的仪器使更多恒星的恒星参数能够比以往更精确地确定。这种准确性将波及许多其他研究,例如,更准确地了解恒星可以在研究星系时有所帮助,星系的光是数十亿颗恒星的融合。 个别明星设立的区域办事处外,我们在美国也开设了办事处,以便我们为当地客户提供更多的支持。“

“盖亚任务已经触及天体物理学的各个领域。”

“因此,几乎可以肯定,这项工作不仅有助于阐明太阳的过去和未来。”

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