Naučnici su otkrili dokaze o "fosilizovanom" magnetizmu na belim patuljcima i povezuju ga sa magnetizmom u jezgrima crvenih divova. Kroz asteroseizmologiju tim je pokazao da magnetna polja nastala rano u životu zvezde mogu opstati i postati vidljiva tek kad ostane izloženo jezgro. Otkriće menja razumevanje unutrašnjosti zvezda i sugeriše mogućnost da Sunčevo jezgro bude magnetno, što bi uticalo na buduću evoluciju Sunca.
Fosilizovani magnetizam otkriva kako magnetna polja crvenih divova postaju vidljiva na belim patuljcima — šta to znači za Sunce?
The sun seen in two different X-ray wavelengths, 17.4 and 30.4 nanometers, on 21 May 2024. | Credit: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team
Delujući kao "stelarna arheologija", istraživači su pronašli dokaze o fosilizovanom magnetizmu na belim patuljcima — starim, ohladjenim ostacima zvezda. Otkriće pomaže da se razjasni kako zvezde prelaze iz široke, napučen faze crvenog giganta u kompaktni, žareći beli patuljak, proces kroz koji će proći i naše Sunce za otprilike 5 milijardi godina.
Tim naučnika povezao je teorijski model sa posmatranjima zvezda u različitim fazama evolucije i ukazao na vezu između magnetnih polja detektovanih u jezgrima crvenih divova i magnetizma koji se primećuje na površinama belih patuljaka. Osnovna ideja modela je da magnetna polja nastaju rano u životu zvezde, opstaju tokom evolucije i na kraju se manifestuju kao "fosilna" polja kada zvezdino jezgro postane izloženo.
The hot core in the center of a red giant star rotates 10 times faster than the surface. | Credit: Paul Beck (KU Leuven, Belgium)
Asteroseizmologija: 'zvezdani zemljotresi' otkrivaju unutrašnjost
Istraživači su koristili asteroseizmologiju — merenje oscilacija zvezda ili tzv. "starquakes" — da bi ispitali unutrašnja magnetna polja. Kao što seizmolozi koriste talase da bi proučili unutrašnjost Zemlje, astronomi koriste zvezdane oscilacije da bi detektovali magnetizam u dubinama zvezda.
"Magnetno polje u zvezdi utiče na to kako zvezda funkcioniše iznutra, koliko dugo živi i kako evoluira", rekao je Lukas Einramhof (ISTA). "Generalno, stariji beli patuljci imaju veću tendenciju da budu magnetični nego mlađi."
Kako se to odnosi na Sunce?
Za oko 5 milijardi godina Sunce će istrošiti vodonik u svom jezgru, jezgro će se srušiti, a spoljašnji slojevi će se naduvati u fazu crvenog giganta — možda do ~100 puta većeg prečnika. Nakon faze crvenog giganta (koja može trajati reda veličine milijardu godina), spoljašnji slojevi će se raspršiti i ostaviće izloženo jezgro kao beli patuljak.
How the evolution of a star changes the shape of a magnetic field. Rather than being centered at one point, the ISTA team’s simulations suggest that magnetic fields can form shell‑like structures (pink field lines). | Credit: Lukas Einramhof | ISTA
Asteroseizmološka otkrića pokazuju da su magnetna polja prisutna u jezgrima crvenih divova, dok su kod belih patuljaka magnetna polja uglavnom detektovana na površinama. Tim predlaže da su to zapravo ista polja, samo da postaju vidljiva tek kada spoljašnji slojevi nestanu — otuda naziv "fosilna" polja.
Autori takođe navode da magnetno polje često nije jednostrano koncentrisano, već segmentisano, sličnije površini košarkaške lopte — jače pri površini nego u dubljim delovima jezgra. Da bi se objasnila magnetizovanost starijih belih patuljaka, magnetna polja moraju prostirati kroz veći deo unutrašnjosti zvezde, iako to ne znači nužno da su ukupno "jača".
Potencijalna implikacija za Sunce je da, ukoliko njegovo jezgro sadrži magnetno polje koje omogućava mešanje vodonika iz spoljašnjih slojeva ka jezgru, to bi moglo produžiti život Sunca. Ipak, takav proces nije potvrđen i magnetna polja bi mogla dovesti i do neočekivanih promena u evoluciji zvezde.
Rad tima objavljen je 14. aprila u časopisu Astronomy & Astrophysics. Iako mnogi detalji ostaju nejasni, studija pojačava ideju da je magnetizam u zvezdama rasprostranjen i da ga treba uzeti u obzir pri modelovanju njihove evolucije.
Pomozite nam da budemo bolji.
