旋转作为时钟的精度如何？年老场星的旋转-质量-年龄关系

旋转-质量-年龄关系为测量场星年龄提供了有前景的途径，前提是该技术伴随的不确定性能够得到良好表征。我们以来自疏散星团M37的旋转分布为起点，对恒星角动量演化进行建模。我们预测的旋转-质量-年龄关系与另一种角动量损失律及已发表的陀螺年代学关系相比，显示出显著的零点偏移。当前数据允许30%水平的系统误差，这凸显了经验指导的必要性。我们识别出限制旋转年龄精度的两个基本不确定性来源，并量化其影响。恒星诞生时具有一系列旋转速率，这导致在固定旋转周期下存在年龄范围。我们发现，初始条件固有的模糊性对所有年轻恒星都很重要，并且对于低于0.6太阳质量的年老恒星仍然很大。纬度表面差自转也给旋转周期测量以及由此而来的旋转年龄引入了最小不确定性。模型和来自双星系统61 Cyg和alpha Cen的数据均表明，纬度差自转是年老场星旋转年龄精度的限制因素，引入约2 Gyr水平的不确定性。我们还研究了变幅、旋转周期和年龄之间的关系。现有地面巡天可以探测年龄高达1-2 Gyr的场星族群，而空间任务可以探测与银盘一样古老的恒星。与测量低主序星年龄的其他技术（包括几何视差和星震学）相比，旋转年龄有潜力成为0.6-1.0太阳质量恒星最精确的计时器。