La gyrochronologie est une nouvelle méthode permettant de déterminer avec précision l’âge des étoiles en fonction de leur vitesse de rotation. Développée en 2007 par Sydney Barnes, astronome à l’Observatoire Lowell, cette méthode considère la rotation d’une étoile comme une horloge astronomique, indiquant avec une grande précision le temps écoulé depuis la naissance de l’étoile. Cette technique s’appuie sur l’idée de Skumanich qui, dès 1972, avait observé qu’une autre mesure de la rotation stellaire changeait régulièrement avec l’âge des amas d’étoiles.
Considérant que la période de rotation d’une étoile varie constamment et est fonction de son âge et de sa couleur, la gyrochronologie permet de déterminer l’âge d’une étoile lorsque l’on connaît sa période de rotation et son type spectral (couleur). Cette dernière valeur est un indicateur de la masse et de la température de sa surface. Les marges d’erreur typiques des âges gyrochronologiques sont de l’ordre de 15%, alors que les méthodes de datation précédentes (méthodes isochronologiques et chromosphériques) ont des marges d’erreur comprises entre 50% et 100%.
La gyrochronologie peut être calibrée en utilisant l’âge connu du Soleil (4600 millions d’années). Une autre particularité de cette technique est qu’elle fonctionne bien pour la grande majorité des étoiles, y compris les étoiles de champ, c’est-à-dire celles qui ne se trouvent pas dans des amas d’étoiles. Cependant, la gyrochronologie ne fonctionne pas bien pour les étoiles plus jeunes qui n’ont pas commencé à fusionner du combustible à un rythme soutenu, caractéristique des étoiles de la séquence principale, ni pour celles qui, au cours de leur évolution, ont déjà quitté la séquence principale.