La revista “Science News” publicó en su último número un interesante artículo sobre la edad de las estrellas firmado por Grossman y Thompson. Se señala que desde hace siglos el hombre ha observado estrellas y muchos astrónomos profesionales y amateurs son capaces de determinar características de estrellas como su masa o composición.

Para calcular su masa se observa el periodo orbital y se realizan algunos cálculos a partir de esta información, mientras que para determinar su composición se observa el espectro de la luz que la estrella emite.  Sin embargo, el cálculo de su edad es bastante más complicado, de hecho, solamente sabemos con cierta precisión la edad del Sol, la estrella de nuestro sistema solar. Sobre la edad de todas las demás estrellas hay mayor o menor desacuerdo dependiendo del método de medición empleado.

Los astrónomos se han llevado algunas sorpresas, por ejemplo, en 2019 la estrella roja supergigante Betelgeuse disminuyó su brillantes y los astrónomos no estaban seguros de si esto era debido a que estaba pasando por una fase o debido a que era inminente una explosión de supernova.

El Sol también ha sorprendido a los científicos pues notaron que no se comportaba como otras estrellas de edad media pues no tiene la actividad magnética observada en estrellas de edad y masa parecidas.  Esto a su vez, sugería que no se comprendía completamente la evolución de la vida de una estrella de mediana edad.

En la Wikipedia se puede leer que: “Cuanto más masiva es la estrella, más corta es su vida, principalmente porque las estrellas masivas tienen una mayor presión sobre sus núcleos, lo que hace que quemen el hidrógeno más rápidamente.

Las estrellas más masivas duran un promedio de unos pocos millones de años, mientras que las estrellas de masa mínima (enanas rojas) queman su combustible muy lentamente y pueden durar de decenas a cientos de miles de millones de años”.  Tres de los más importantes métodos para calcular la edad de una estrella son los siguientes:

Diagramas de Hertzsprung-Russell

Los científicos entienden bien como nacen las estrellas, cómo viven y cómo mueren al consumir su combustible de hidrógeno. Pero determinar exactamente en qué etapa del ciclo de vida de la estrella cada cosa ocurre es donde todo es más complicado.

Dependiendo de la masa algunas estrellas alcanzan estos puntos en diferente número de años.  Las estrellas masivas mueren jóvenes mientras que las menos masivas pueden permanecer encendidas billones de años.  Al inicio del siglo veinte, dos astrónomos Ejnar Hertzsprung y Henry Norris Russell, de modo independiente, tuvieron la idea de graficar la temperatura de las estrellas contra su brillantez.

Los ahora llamados, diagramas H-R, muestran en dónde se encuentra una estrella en su etapa de vida y hoy son usados para determinar la edad de cúmulos de estrellas, es decir estrellas que se formaron al mismo tiempo.

El problema de estos diagramas es que aparentemente solo funcionan con cúmulos de estrellas y no con suficiente precisión para estrellas individuales.

Razón de rotación

Desde la década de los setentas los astrofísicos notaron una tendencia mostrando que las estrellas en cúmulos jóvenes giran más rápido que las estrellas de cúmulos de mayor edad.  De hecho, encontraron que la razón de rotación es proporcional al inverso de la raíz cuadrada de la edad de la estrella.

Este método fue ampliamente utilizado durante décadas hasta que se encontró que algunas estrellas no disminuyen su rotación al alcanzar cierta edad, en lugar de esto mantienen la misma rotación por el resto de sus vidas.  Ahora se sabe que este método es útil solo para estrellas más jóvenes que el Sol.

Sismología estelar

La información reciente confirma que la razón de rotación no era el mejor método para estimar la edad individual de una estrella, sin embargo, el telescopio Kepler, buscador de exoplanetas, permitió el estudio de sismología estelar como resultado de la observación prolongada de algunas estrellas.

De las variaciones de la brillantez de una estrella se puede inferir su edad, pero se requiere una amplia base de datos sobre la brillantez estelar, y esta base de datos es precisamente proporcionada por Kepler.

Los cambios en brillantes están relacionados con lo que ocurre bajo la superficie y a través de modelación se puede aproximadamente calcular la edad.  Al hablar del telescopio Kepler todo mundo piensa en exoplanetas, pero esta misión ha resultado un excelente aliado también para el estudio de la física estelar.