Csillagrégészként dolgozó tudósok „fosszilis” mágnesességet fedeztek fel a rég halott csillagokban, az úgynevezett „fehér törpékban”. A felfedezés segíthet megmagyarázni, hogyan fejlődnek a csillagok a „felfúvódott” vörös óriás fázisból a kompakt és füstölgő fehér törpe fázisba – egy olyan folyamatba, amelyen a Napunkkörülbelül 5 milliárd év múlva fog keresztülmenni.
A tanulmány mögött álló csapat egy elméleti modellt kapcsolt össze a csillagok fejlődésének különböző szakaszaiban lévő megfigyeléseivel, kombinálva a fehér törpék felszínén lévő mágneses mezők jelenlétére vonatkozó bizonyítékokat a vörös óriások magjában észlelt mágnesességgel, írjaa Space .
A csapat modellje azon az elképzelésen alapul, hogy a csillag életének korai szakaszában kialakuló mágneses mezők a későbbi szakaszokban is fennmaradnak, végül évmilliárdokkal később „fosszilis mezőkként” nyilvánulnak meg a fehér törpéken.
Ezekkel az információkkal felvértezve a kutatók a csillagok oszcillációinak, vagy egyszerűen csak „csillagrengéseknek” a méréseit használták fel az asztroszeizmológia módszereivel. Ez lehetővé tette számukra, hogy továbbfejlesszék a fosszilis mező elméletét a csillagok mágnesességének magyarázataként.
„Egy csillag mágneses mezeje fontos a csillag belső működése, élettartama és fejlődése szempontjából” – mondta Lukas Einramhof, a csapat társvezetője, az Osztrák Tudományos és Technológiai Intézet (ISTA) munkatársa. „Általánosságban elmondható, hogy az idősebb fehér törpék mágnesesebbek, mint a fiatalabbak.”
A vörös óriások és a fehér törpék közötti kapcsolat megértéséhez vizsgáljuk meg saját csillagunk, a Nap evolúciójának utolsó szakaszát.
Körülbelül 5 milliárd év múlva a Nap magjában kifogy a hidrogén, és már nem lesz képes végrehajtani azt a nukleáris fúziós folyamatot, amely ezt az elemet héliummá alakítja. Mivel ez a folyamat a Nap által termelt fő energiaforrás, ez azt jelenti, hogy a külső nyomás, amely megakadályozza, hogy a Nap a saját gravitációja alatt összeomoljon, szintén megszűnik.
Ahogy a Nap magja összehúzódik, külső rétegei, ahol még mindig zajlik magfúzió, a Nap eredeti szélességének körülbelül 100-szorosára – és esetleg még nagyobbra – duzzadnak. Ez a vörös óriás fázis. A Naprendszerben ez oda vezethet, hogy a Nap elnyeli a sziklás bolygókat, beleértve a Földet is, egészen a Mars pályájáig.
A Nap vörös óriás fázisa viszonylag rövid életű lesz, várhatóan mindössze körülbelül 1 milliárd évig tart. A csillag külső rétegei végül lehűlnek és feloszlanak, egy korábbi csillaganyagból álló ködöt hagyva maguk után a Nap magja körül, amely ezután egy csupasz, hűlő csillagmaradványsá, az úgynevezett fehér törpévé válik. Ez az összes Naphoz hasonló tömegű csillag életének utolsó szakasza.
Az utóbbi időben a csillagokat tanulmányozó tudósok elkezdték a vörös óriások belsejét csillaglökések segítségével feltárni, hasonlóan ahhoz, ahogy a földi szeizmológusok szeizmikus hullámokat és földrengéseket használnak bolygónk belsejének tanulmányozására.
Ez feltárta a mágneses mezők jelenlétét a vörös óriások magjában, míg a fehér törpék felszínén látszólag mágneses mezők vannak. Einramhoff és kollégái úgy vélik, hogy a csillagmágnesesség fosszilis mezőmodellje ezeket a mágneses mezőket a csillagfejlődés két különböző fázisához köti, bár ez az elmélet az utóbbi években elvesztette népszerűségét a tudósok körében.
„Mivel egy fehér törpe egy vörös óriás külső rétegeit leváló, szabadon maradt magja, ezek a különböző megfigyelések lényegében a csillag belsejének ugyanazon régióját vizsgálják az evolúció különböző szakaszaiban” – mondta Einramhof. „Ha a vörös óriás fázisában megfigyelt mágneses mező megegyezik azzal, amelyik a fehér törpe felszínén fejlődik és figyelhető meg, akkor a fosszilis mező elmélete megmagyarázhatja és összekapcsolhatja ezeket a megfigyeléseket.”
Ő és csapata azt feltételezi, hogy a vörös óriás fázis után a csillag külső rétegeinek leválása jellegzetes vonásokat hagy majd utódja, a fehér törpe felszínén. Az egyik kulcsfontosságú tényező itt az, hogy milyen messzire terjed ki a mágnesesség a vörös óriás magjába.
„Ahhoz, hogy a régi fehér törpék felszínén megfigyelt mágneses mezőket össze lehessen kapcsolni a vörös óriás elődeik magjában található mezőkkel, a csillag nagyobb részének kell mágnesezettnek lennie” – magyarázta Einramhof. „Ez azonban nem jelenti azt, hogy a csillagok erősebben mágnesezettek, csak azt, hogy a mágneses mezőknek a magjuk nagyobb részét kell magukban foglalniuk a kezdeti szakaszban.”
A csapat azt is meghatározta, hogy a csillag evolúciója hogyan befolyásolja mágneses mezejének alakját, és megállapította, hogy ahelyett, hogy egyetlen pontban koncentrálódna, egy szegmentált struktúrát alkot, amely egy kosárlabda felületére hasonlít, és amely a felszín közelében erősebb, mint a magban.
Mindez jobb képet adhat a tudósoknak arról, hogy mi vár a Napra, valamint a csillagunk általános állapotáról a felszín alatt.
„Még mindig nem tudjuk, hogy a Nap magja mágneses-e. Annak ellenére, hogy a saját csillagunkról van szó, gyakorlatilag vakok vagyunk arra, hogy mi történik a középpontjában” – mondta Einramhof. „A jelenlegi előrejelzések szerint a Nap magja nem mágneses. De ha kiderül, hogy nem az, ez az információ mindent megváltoztat, amit tudunk, és az összes modellt, amin dolgoztunk. Tekintettel arra, hogy milyen keveset tudunk jelenleg, tanulmányunk arra utal, hogy a csillagok valószínűleg mind mágnesesek. De ezt a mágnesességet nem mindig tudjuk kimutatni.”
A csapat által kitaposott utat követve a tudósok azt is felfedezhetik, hogy 4,6 milliárd éves csillagunk valamivel tovább élhet, mint jelenleg becsülik.
„Ha a Nap valahogy képes a hidrogént a külső rétegekből a magba mozgatni, akkor tovább élhet. Ennek egyik módja az erős mágneses mezők használata lehet” – mondta Einramhof. „A mágneses mezők azonban teljesen más eredményhez is vezethetnek.”
Írta a 146.hu
