Магнитные поля есть во многих звездах, включая Солнце, но они остаются слишком плохо изученными, чтобы надежно включать их в модели звездной эволюции. Новое исследование ученых из Института науки и технологий Австрии (ISTA), опубликованное в научном журнале Astronomy & Astrophysics, показывает, почему «криминальное» эволюционное прошлое звезды может быть критично для понимания ее внутренних магнитных полей.
Для определения возраста звезд исследователи используют теоретические модели эволюции, которые должны учитывать и магнитные поля. Однако часто неясно, насколько сильны эти поля, где они расположены и какова их форма.
Работа группы доцента Лизы Багне из ISTA совместно с Университетом Ла-Лагуна на Тенерифе (Испания) и Университетом Париж-Сите (Франция) показывает, что у некоторых старых солнц сигналы могут указывать на «криминальное» прошлое — они могли «украсть» массу у звезды-компаньона. Такое событие меняет соотношение между структурой ядра и оболочки звезды, делая ее гораздо более восприимчивой к эффектам магнитных полей, чем «законопослушную» одиночную звезду.
Заглянуть внутрь звезд напрямую нельзя, но высокоточные телескопы измеряют крошечные регулярные изменения яркости, вызванные колебаниями. Эта область астрофизики называется астросейсмологией: подобно сейсмологии на Земле, колебания звезд дают данные об их недрах.
Аспиранта группы Багне Николя Мунтяна заинтересовали красные гиганты и так называемые дипольные смешанные моды — колебания, исследующие области вблизи ядра. У некоторых красных гигантов эти моды едва различимы — это называют подавлением дипольных мод.
«Определенная мода колебаний отсутствует в спектре или едва видна — как будто ее вырезали или подавили. Недавние исследования предполагают, что за это отвечают сильные магнитные поля внутри звезды вблизи ядра: они, по-видимому, заставляют эту моду исчезать», — объяснил Мунтян. Проблема в том, что, согласно существующим моделям, такие поля должны быть чрезвычайно сильными, а как они могли сформироваться, неясно.
Одно из возможных объяснений — красный гигант мог «украсть» массу у звезды-компаньона или слиться с другой звездой. Это изменило бы соотношение структуры ядра и оболочки, сделав звезду гораздо более чувствительной к магнитным полям. С помощью открытого кода эволюции звезд MESA ученые смоделировали звезды с приростом массы и без него и сравнили их чувствительность к магнитным полям: звезды, получившие массу, оказались гораздо восприимчивей.
Последующий анализ подтвердил, что красные гиганты с сильными магнитными полями — наиболее вероятные подозреваемые в «великой звездной краже». Открытие поможет лучше понять процессы эволюции звезд.
Ранее сообщалось, что «звездотрясения» научили астрофизиков читать прошлое погибших светил.