Вчені ставлять під сумнів припущення про повільне обертання старих зірок

Зірки виявилися набагато динамічнішими, ніж вважалося раніше. У міру обертання вони випускають потік заряджених частинок, які притягуються до потужних магнітних полів зірок. Цей процес схожий на розведення рук балерини, і щойно зірковий вітер стає магнітно пов’язаним, він починає сповільнювати обертання зірки. Ось уже багато років передбачається, що старі зірки обертаються повільніше, ця гіпотеза була центральною в астрономії протягом останніх десятиліть.

Проте останніми роками астрономи почали переглядати це уявлення про «зірковий балет». Дослідження показали, що приблизно у середині свого життя зірки починають зберігати постійну швидкість обертання протягом мільярдів років. Тепер вчені почали досліджувати, як відбувається цей перехід, та пропонують гіпотезу про те, що Сонце готується саме до цього переходу. Це відкриття допоможе відповісти на деякі давні загадки про Сонце та допоможе у пошуку життя за межами Сонячної системи.

Спочатку ця вистава зіткнулася з опозицією з боку астрономів, але зі спостережливими даними впевненість у його правильності збільшується. Фактичні дані стають все переконливішими, що вказує на прогалини в існуючому розумінні еволюції магнітних полів зірок з часом.

У 1970-х роках астрономи виявили, що вітер зірки взаємодіє з її магнітним полем і сповільнює обертання зірки з часом, це називається «магнітним гальмуванням». У 2003 році дослідники почали використовувати цей зв’язок для оцінки віку зірки шляхом виміру її обертання. Цей процес називається гірохронологією та став широко поширеним. Проте весь цей час вчені припускали, що цей зв’язок буде вірним для зірок різного віку, хоча оцінки та спостереження були перевірені тільки для зірок, які молодші за Сонце.

У 2016 році Дженніфер ван Садерс з Університету Гаваї виявила несподівану особливість у обертанні зірок, на основі даних 21 зірки, зібраних космічним телескопом «Кеплер». Обертання зірок уповільнювалося до досягнення нинішнього віку Сонця, а потім стабілізувалося.

«Це було зовсім не те що ми очікували. Практично на півдорозі свого життя зірки фундаментально змінюють своє обертання», – каже Ван Садерс.

Після подальших досліджень з використанням різних методик та великих вибірок, ця тенденція була підтверджена. Тепер вчені вважають, що існує певна швидкість, коли сила обертання зірки недостатньо сильна, щоб перерозподіляти магнітну енергію. Це призводить до втрати здатності створювати великомасштабні магнітні поля, і, як наслідок, зірка перестає сповільнюватись і зберігає постійну швидкість обертання.

Нові та ще неопубліковані дослідження команди астрономів включають великі дані від сонцеподібної зірки 51 Пегаса (51 Pegasi). Дослідники використовували спостереження з різних телескопів, щоб виміряти магнітне поле зірки та кількість матеріалу, що відкидається. Результати показали, що сила магнітного поля зірки та кількість матеріалу у вітрі були значно нижчими, ніж передбачалося стандартними моделями. Це свідчить, що не можна однозначно визначити вік зірки, просто спостерігаючи її швидкістю обертання.

Також було виявлено, що зірки можна поділити на дві категорії: ті, які уповільнюють своє обертання, та ті, що цього не роблять. Сонце перебуває на межі цього переходу і відчуває якусь кризу, втрачаючи стабільний стан. Це може пояснити періодичні періоди спокою в магнітній активності Сонця, які багато років викликали питання в астрономів.

«Затишшя Сонця буде продовжуватися все довше і стане частіше, поки, зрештою, Сонце не стане зовсім спокійним», — говорить співавтор нової статті, астроном Тревіс Меткалф.

Коли зірки перебувають у більш спокійному стані з меншими викидами радіації та плазми, це створює більш стабільне та життєздатне середовище для виникнення життя. Вчені вважають, що майбутні космічні місії зможуть збільшити шанси знайти життєздатні планети, сфокусувавши пошуки на зірках за межами цього переходу. Надалі астрономи планують вивчити, наскільки швидко зірки переходять у стан більш стабільного обертання та як це впливає на їх магнітні поля. Джерело