Ученые, которые на время стали «звездными археологами», нашли следы магнетизма на давно умерших звездах, известных как «белые карлики». И это открытие может рассказать о том, как звезды эволюционируют от фазы «раздутых» красных гигантов к фазе компактных и тлеющих белых карликов. Это произойдет и с нашим Солнцем примерно через пять миллиардов лет, сообщает Space.com.
[see_also ids="677399"]
Исследователи связала теоретическую модель с наблюдениями за звездами на разных стадиях их эволюции, соединив свидетельства наличия магнитных полей на поверхностях белых карликов с магнетизмом, обнаруженным в ядрах красных гигантов. Модель команды основана на идее, что магнитные поля, которые формируются на ранних стадиях жизни звезды, сохраняются на протяжении всех ее последующих стадий, в конечном итоге появляясь на белых карликах миллиарды лет спустя в виде «окаменелых полей».
Затем ученые использовали измерения звездных колебаний, или просто «звездных трясений», применяя методы астеросейсмологии. Благодаря этому они развили теорию ископаемого поля как объяснение звездного магнетизма.
«Магнитное поле звезды важно для того, как звезда функционирует внутри, как долго она живет и эволюционирует. Как правило, более старые белые карлики обладают большей магнитной активностью, чем более молодые», — заявил один из руководителей группы исследователей Лукас Эйнрамхоф из Австрийского института науки и технологий (ISTA).
Чтобы показать, как связаны красные гиганты и белые карлики, ученые рассмотрели заключительную часть эволюции Солнца.
Примерно через пять миллиардов лет Солнце исчерпает запасы водорода в своем ядре, и процесс ядерного синтеза, который превращает этот элемент в гелий, станет невозможным. Поскольку этот процесс является основным источником энергии, вырабатываемой Солнцем, это также будет означать прекращение внешнего давления, препятствующего коллапсу Солнца под действием собственной гравитации.
По мере коллапса ядра Солнца его внешние слои, где ядерный синтез все еще происходит, раздуются примерно в 100 раз по сравнению с первоначальной шириной звезды — возможно, даже больше. Это фаза красного гиганта. Солнце может поглотить каменистые планеты своей системы, включая Землю, и раздуться до орбиты Марса.
Фаза красного гиганта Солнца будет относительно недолгой, предположительно, она продлится всего миллиард лет. Внешние слои звезды со временем остынут и рассеются, оставив туманность из бывшего звездного вещества, окружающую ядро ??Солнца, которое затем превратится в открытый остывающий звездный остаток, который и называется белым карликом. Это заключительная стадия жизни для всех звезд, масса которых близка к массе нашей.
С недавних пор ученые изучают внутреннее строение красных гигантов, основываясь на «звездных трясениях». Они показали, что магнитные поля существуют в ядрах красных гигантов, у белых карликов же они находятся на поверхности. Ученые считают, что модель «ископаемого поля» звездного магнетизма связывает эти магнитные поля на двух различных этапах эволюции звезд, несмотря на то, что эта теория в последние годы утратила популярность среди ученых.
«Поскольку белый карлик — это обнаженное ядро ??красного гиганта, сбросившего свои внешние слои, эти различные наблюдения, по сути, исследуют одну и ту же область внутренней структуры звезды на разных стадиях эволюции. Если магнитное поле, наблюдаемое во время фазы красного гиганта, совпадает с тем, которое эволюционирует и становится наблюдаемым на поверхности белого карлика, то теория «окаменелого поля» может объяснить и связать эти наблюдения», — сказал Эйнрамхоф.
Ученые считают, что после фазы красного гиганта сброс внешних слоев оставляет характерные следы на поверхности белого карлика. Одним из ключевых элементов этого является то, насколько далеко распространяется магнетизм в ядре красного гиганта.
Ранее астроном-любитель DudeLovesSpace случайно снял на видео активную область на Солнце AR4392 именно в тот момент, когда она извергала мощную вспышку. Приборы на Земле уловили радиоизлучение, которое астроном затем преобразовал в звук. В результате ему удалось получить редкое аудиовизуальное зрелище Солнца.