Stáří našeho Slunce – přibližně 4,6 miliard let – je považováno za obecně známý fakt, o kterém se učí již na základních školách. Určení správného věku hvězd se však v důsledku jejich magnetické aktivity může jevit jako problém, se kterým astronomové původně nepočítali.
V případě našeho Slunce není situace až tak kritická. Díky jeho poměrně krátké vzdálenosti od Země můžeme k určení jeho stáří využít hned několik nezávislých metod – například radioaktivní datování – díky kterým se dokážeme zmíněné hodnotě 4,6 miliard let poměrně bezpečně přiblížit. Problém, na který poukázala nedávná studie zaměřená na určení stáří nejjasnější hvězdy naší oblohy pomocí analýz jejich oscilačních vlastností, však může ovlivnit měření vzdálenějších kosmických těles. Jejich cykly magnetické aktivity totiž zkreslují výsledky měření, a znemožňují tak přesnější určení věku těchto hvězd.
Každá hvězda vytváří svůj unikátní profil oscilačních vln
Vědní obor, který se zabývá určováním stáří hvězd na základě jejich oscilace, se nazývá asteroseismologie. Jejím cílem je analýza různých typů frekvencí, které Slunce a jemu podobná tělesa emitují v důsledku vibrací, kmitů a dalších mechanických pohybů. Oscilační pohyby vyvolávají změny přímo na povrchu hvězd, a způsobují tak drobné nuance v jejich svítivosti, které lze za pomoci specializovaných přístrojů detekovat a kvantifikovat. Kombinací jednotlivých vibračních vln pak vznikají unikátní frekvenční vzorce, které informují i o vnitřním složení těles. Porovnáním s počítačovými simulacemi pak lze vyhodnotit, jakou strukturu má daná hvězda v jednotlivých fázích své existence mít, a určit tak její stáří.
Metodika určování stáří hvězd se ukazuje býti zastaralá a nepřesná. Foto: Unsplash
Poslední výzkumy však odhalily určité nesrovnalosti při pozorování našeho Slunce a porovnáváním jeho naměřeného stáří s teoretickými modely. Podle autorů výše zmíněné práce je na vině magnetická aktivita hvězdy, což je v rozporu s dřívějšími hypotézami o tom, že toto pole nemá na asteroseismologickou analýzu Slunce žádný vliv.
Svá tvrzení vědci podložili měřeními mapujícími období více než 26 let pozorování hvězdy v rámci pozemních kosmických monitorovacích programů Birmingham Solar Oscillations Network (BISON) a Global Oscillations at Low Frequency (GOLF), které fungují od 90. let minulého století. Získaná data ukázala odchylku až 6,5 % ve srovnání měření stáří Slunce během slunečního minima a maxima v rámci jeho cyklu. Jak BISON, tak GOLF pak prokázaly, že na rozdíl v hodnotách měla vliv proměnlivá intenzita magnetického pole hvězdy.
Nová zjištění představují problém pro dřívější měření i budoucí vesmírné mise
Zmíněnou odchylku u našeho Slunce sice vědci nepovažují za příliš významnou, v případě vzdálenějších a aktivnějších hvězd by však mohla její hodnota dále narůstat, a zkomplikovat tak některé plánované kosmické mise, například Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO), kterou by měla Evropská kosmická agentura (ESA) odstartovat v roce 2026. Cílem tohoto programu je zkoumat další hvězdy blízké naší sluneční soustavě, a pátrat po podobných výkyvech v jejich svítivosti, z nichž by vědci měli získat informace pro asteroseismologickou analýzu.
Nová studie poukázala na poměrně zásadní odchylku ve výpočtu stáří hvězd. Ohrozí tato informace budoucí kosmické mise? Foto: Pixabay
Pokud se však do té doby astronomům nepodaří odhalit, proč a do jaké míry vlastně magnetická aktivita těchto těles ovlivňuje naměřené hodnoty, bude možná nutné plány mise změnit, jakož i přehodnotit některé dřívější výpočty, které s odchylkou nepočítaly. Studium této problematiky nás pak ujišťuje v přesvědčení o tom, jak málo to o vesmíru a procesech, které v něm probíhají, vlastně víme, a vyvolává tak potřebu dalšího kosmického bádání.
