На иллюстрации изображена маленькая звезда, бурлящая активностью, включая солнечные пятна и вспышки, вызванные магнитными полями.
Астрономы обнаружили свидетельства существования маленьких звезд с потрясающе сильными магнитными полями, которые, возможно, не являются идеальными хозяевами для обитаемых миров. Полученные результаты могли бы раскрыть странный процесс звездной эволюции и рассказать ученым больше о таких распространенных, но загадочных космических телах.
Это новое исследование предполагает, что неожиданно интенсивные магнитные поля возникают вокруг холодных маленьких звезд, когда поверхности и внутренности этих звезд сначала вращаются с одинаковой скоростью, но со временем отдаляются друг от друга и вращаются несинхронно. Команда, стоящая за исследованием, называет этот внутренний механизм разъединением ядра и оболочки - процессом, который в конечном счете может повлиять на наши поиски жизни в других частях Млечного Пути.
"Физика звезд может иметь неожиданные последствия для других областей", - говорится в заявлении Лиры Цао, руководителя группы и аспирантки по астрономии в Университете штата Огайо. "Звезды, испытывающие этот повышенный магнетизм, вероятно, будут поражать свои планеты высокоэнергетическим излучением. По прогнозам, этот эффект на некоторых звездах продлится миллиарды лет, поэтому важно понять, как это может повлиять на наши представления о пригодности для жизни".
Это излучение может поджарить близлежащие планеты, потенциально выкипятить их жидкую воду, предотвратить образование сложных молекул и, таким образом, подавить ключевые ингредиенты для жизни.
Таким образом, полученные результаты удивительны, поскольку звезды с малой массой, такие как те, которые наблюдала команда, являются обычными, и ожидается, что они часто содержат экзопланеты. Но вместо того, чтобы препятствовать поискам инопланетной жизни, эта работа может подсказать, в каких системах с большей вероятностью могут находиться пригодные для жизни миры. Это может просто перенаправить охоту.
Другой вид звездной динамо-машины
У звезд среднего размера, таких как Солнце, поверхностный магнетизм связан со звездным вращением подобно звездной динамо-машине. Это означает, что звездные вращения могут быть использованы для оценки физических свойств звезд, таких как их магнитные поля, и могут дать больше информации о том, как звездные тела взаимодействуют со своей средой, такой как окружающие их экзопланеты.
До сих пор астрофизики предполагали, что магнетизм звезд с массами меньше солнечной, которые могут вращаться очень быстро или очень медленно, действует таким же образом. Это побудило ученых выдвинуть теорию о том, что маленькие звезды, вероятно, обладают слабыми магнитными полями, что позволяет предположить, что эти звезды были бы идеальными хозяевами для обитаемых миров.
Однако был один нюанс.
Есть примеры, в которых эти "часы звездного вращения", по-видимому, остановились, отметил Цао. По мере старения звезд их вращение замедляется, потому что они теряют угловой момент - процесс, называемый "замедлением вращения".
Цао и соавтор исследования Марк Пинсонно, профессор астрономии в Университете штата Огайо, разработали новый способ измерения звездных пятен, которые возникают в результате магнитной активности звезд. Это позволило им охарактеризовать магнитные поля звезд.
Дуэт и их коллеги изучили данные Sloan Digital Sky Survey (SDSS), касающиеся 136 звезд в открытом звездном скоплении под названием "скопление Улей", или Мессье 44 (M44), которое расположено примерно в 610 световых годах от Земли. Этот анализ показал, что некоторые звезды с малой массой в скоплении "Улей" обладают магнитными полями, более сильными, чем ожидалось, - если, конечно, у маленьких звезд есть динамо—машины, работающие так же, как у Солнца.
Предыдущее исследование определило, что некоторые звезды в скоплении Улей демонстрируют аномалии вращения, которые бросают вызов современным моделям звездной эволюции — эти результаты показывают, что магнитные поля в открытом скоплении также не соответствуют ожиданиям.
"Увидеть связь между магнитным усилением и аномалиями вращения было невероятно захватывающе", - сказал Цао. "Это указывает на то, что здесь может быть задействована какая-то интересная физика".
Она и ее команда считают, что по мере того, как ядро звезды и ее внешний слой разъединяются с точки зрения скорости вращения, а затем снова синхронизируются, это может привести к появлению магнетизма, наблюдаемого вокруг этих маленьких звезд, который разительно отличается от солнечного.
"Мы находим доказательства того, что существует другой вид динамо-механизма, управляющего магнетизмом этих звезд", - сказал Цао. "Следующее, что нужно сделать, - это убедиться, что усиление магнетизма происходит в гораздо большем масштабе. Если мы сможем понять, что происходит внутри этих звезд, когда они испытывают усиленный сдвигом магнетизм, это поведет науку в новом направлении".
