測量銀河系年齡的最佳方式是什麼？

1樓：「已登出」

肯定是測球狀星團啊。

球狀星團遠離星系盤面，所以很容易被看到。它們是非常老的恆星，在銀河系剛誕生的時候就形成了。

這個星團裡的恆星都是同一時刻形成的，所以它們的年齡都差不多大。然而恆星的壽命卻隨著質量增加而不斷減少。所以如果我們把這些恆星都排列在赫羅圖上，我們肯定能看到主序帶到達某個位置後戛然而止，然後向上揚起進入紅巨星支。

這個拐點上的主序星的壽命，就是球狀星團的年齡，也就是銀河系的年齡。只要我們知道了一顆主序星的光度，我們就能知道它的質量，繼而算出其壽命。

2樓：Luyao Zou

測量星系年齡，也就是測量星系中恆星的年齡。幾個原理：恆星質量越小，壽命越長。恆星越老，重元素的比例越高。所以不管怎麼測，最後都可以歸結到恆星的壽命上去。

我補充兩個方法

一是利用同位素，測星雲中的 13C/12C 比。13C 是中等質量的 AGB 星 CNO 迴圈的中間產物，而 12C 則既是 CNO 迴圈的中間產物，也可能來自大質量老年恆星的 3氦過程。因此，兩者的比例大小反映了恆星質量的分布。

而質量小的恆星壽命更長，所以可以間接反映星系年齡。測同位素比是天文學常規操作，用了幾十年了。

另乙個（似乎比較新？）用到了星震學。見 MNRAS 今年剛發了一篇文章[1]，用了星震資料和恆星光譜資料。

這套方法不是很直觀。我掃了一下文章，大意似乎是，恆星光譜資料給出了恆星的金屬豐度。然後套乙個星系演化的模型，模型裡面包含了年齡以及其他各種引數，去擬合觀測到的金屬豐度。

而星震資料可用來校正金屬豐度資料中的一些誤差。星震這方面好像 @李剛是專業的，可以來瞅瞅。

3樓：黃誠贇

愛好者談談自己理解的方法，權當拋磚引玉。在我不充分的知識儲備中，最簡單有效的方法是測定球狀星團的年齡。

測定方法也不複雜，就是測定球狀星團中，光譜型最靠前的主序星，然後據此去推算球狀星團的年齡。大致的理論基礎是：

1.恆星演化模型，質量越大的恆星，在主序星階段溫度/亮度越高，光譜型越靠前（OBAFGKM），但在主序星階段的壽命也越短。倘若某個球狀星團，尚能夠觀察到大量的F3、F4光譜型的主序星，但觀測不到F2之前的主序星。

也就意味著這個星團的壽命，在F2到F3型主序星的階段的壽命之間。

NGC1651的赫羅圖，可以看到主序星支有乙個明顯的光譜型上限。

國家天文台合作研究顛覆星團演化的傳統理論認知

2.通過赫羅圖測定星團年齡的原理不複雜，但接下來自然會衍生出兩個問題。涉及到可能我力有不逮的前沿知識，權當拋磚引玉。

（1）怎麼確定球狀星團中的恆星是一次性生成的。如果球狀星團中的恆星時多批次生成的，那這種方法只能測最後一批恆星的年齡？

首先，年代久遠的球狀星團中的恆星的確不是單次生成的。

然而在十餘年前，人們卻開始認為：大質量星團，尤其是特別年老的球狀星團，不再是由單一星族構成，而是由年齡範圍分布廣泛的不同星族構成。

但是，不同星族的恆星，會帶有不同的化學印記。後來生成的恆星，勢必帶有更多重金屬的「汙染」，而表現出不同的光譜學特徵。所以只要選取球狀星團中表面重金屬豐度最低的哪乙個星族的赫羅圖，再進行測定即可。

（2）能保證球狀星團的產生和星系產生同步麼？

這就超出我能力範圍了，球狀星團到底和星系生成的年代的關係。但星系演化的動力學模擬是當代天文學的乙個前沿課題，其中球狀星團就是其中的乙個重要的因素。從我能夠得到的二手資料，給我的印象是兩者生成年份不會有太大的差距。