O echipă de astronomi, care au acționat ca niște ”arheologi stelari”, a identificat magnetismul fosilizat al stelelor care au murit demult, cunoscute drept ”pitice albe”, descoperire publicată la 14 aprilie în jurnalul Astronomy & Astrophysics și care poate contribui la explicarea modului în care stelele trec din starea expansivă de gigantă roșie în cea compactă de pitică albă, un proces prin care Soarele ar urma să treacă în aproximativ 5 miliarde de ani, transmite vineri Space.com.
Echipa din spatele acestei cercetări a corelat un model teoretic cu observațiile stelelor aflate în diferite stadii ale evoluției lor, conectând dovezile câmpurilor magnetice de la suprafețele piticelor albe cu magnetismul detectat în miezul gigantelor roșii. Modelul echipei se bazează pe ideea că aceste câmpuri magnetice, care se formează la începutul vieții unei stele, persistă pe parcursul tuturor stadiilor stelare ulterioare, putând fi regăsite în cele din urmă la piticele albe, miliarde de ani mai târziu, sub forma unor ”câmpuri fosile”.
Având aceste informații la îndemână, cercetătorii au folosit apoi măsurători ale oscilațiilor stelare, sau pur și simplu ”cutremure stelare”, utilizând tehnici din domeniul astroseismologiei. Acest lucru le-a permis să dezvolte în continuare teoria câmpului fosil ca explicație pentru magnetismul stelar.
”Câmpul magnetic dintr-o stea este important pentru modul în care steaua funcționează în interior și pentru cât timp trăiește și evoluează’, a declarat într-un comunicat co-liderul echipei, Lukas Einramhof de la Institutul de Știință și Tehnologie din Austria (ISTA). ‘În general, mai multe dintre piticele albe mai vechi tind să fie mai magnetice decât piticele albe mai tinere.”
Pentru a înțelege legătura dintre gigantele roșii și piticele albe, putem lua în considerare ceea ce știința din acest moment consideră a fi evoluția finală a stelei noastre, Soarele.
În aproximativ 5 miliarde de ani, Soarele va fi epuizat hidrogenul din nucleul său, nemaiputând să efectueze procesul de fuziune nucleară care transformă acest element în heliu. Deoarece acest proces este principala sursă de energie produsă de Soare, aceasta va însemna că și presiunea exterioară, care împiedică Soarele să se prăbușească sub propria gravitație, va înceta.
Pe măsură ce miezul Soarelui se prăbușește, straturile sale exterioare, unde fuziunea nucleară încă are loc, se vor umfla până la un diametru de aproximativ 100 de ori mai mare decât cel original al Soarelui. Aceasta este faza de gigantică roșie. În Sistemul Solar această fază va fi caracterizată și de înghițirea de către Soare a planetelor telurice, inclusiv Pământul și chiar până la orbita lui Marte.
Faza de gigantică roșie a Soarelui va fi relativ scurtă, fiind așteptată să dureze doar aproximativ 1 miliard de ani. Straturile exterioare ale stelei se vor răci și dispersa în cele din urmă, lăsând o nebuloasă de material ex-stelar în jurul nucleului solar, care va deveni apoi o rămășiță stelară expusă, în curs de răcire, numită pitică albă. Aceasta este etapa finală a vieții pentru toate stelele cu o masă similară cu cea a Soarelui.
Recent, oamenii de știință specializați în stele au studiat interiorul gigantelor roșii prin analiza cutremurelor stelare, la fel cum seismologii folosesc undele seismice și cutremurele pentru a investiga interiorul planetei noastre.
Acest lucru a dezvăluit că există câmpuri magnetice în miezul gigantelor roșii, în timp ce piticile albe par să aibă câmpuri magnetice la suprafețele lor. Einramhof și colegii săi cred că modelul câmpului fosil al magnetismului stelar conectează aceste câmpuri magnetice la cele două faze evolutive distincte ale stelelor, în ciuda faptului că aceasta este o teorie care a căzut în dizgrație în rândul oamenilor de știință în ultimii ani.
”Deoarece o pitică albă este miezul expus al unei gigante roșii care și-a lepădat straturile exterioare, aceste observații diferite examinează în esență aceeași regiune a interiorului unei stele în diferite etape evolutive”, a spus Einramhof. ”Dacă câmpul magnetic observat în timpul fazei de gigantă roșie este același cu cel care evoluează pentru a fi observat la suprafața piticei albe, atunci teoria câmpului fosil poate explica și conecta observațiile”, susține el.
Conform studiului, după faza de gigantă roșie, desprinderea straturilor exterioare ale unei stele va lăsa proprietăți distinctive la suprafața succesorului său, pitica albă. Unul dintre elementele cheie ale acestui lucru este cât de departe se extinde magnetismul din miezul gigantei roșii.
”Pentru a conecta câmpurile magnetice observate la suprafața piticelor albe mai vechi cu cele găsite în miezul progenitorilor lor gigante roșii, o fracțiune mai mare a stelei trebuie să fie magnetizată”, a explicat Einramhof. ”Totuși, acest lucru nu înseamnă că stelele sunt mai puternic magnetizate, ci doar că aceste câmpuri magnetice trebuie să ajungă deja la o porțiune mai mare a miezului lor”.
Echipa a determinat, de asemenea, modul în care evoluția unei stele influențează forma câmpului său magnetic, descoperind că, în loc să fie centrată într-un punct, aceasta formează o structură segmentată, precum suprafața unei mingi de baschet, care este mai puternică în apropierea suprafeței decât în nucleu.
Toate acestea ar putea oferi oamenilor de știință o idee mai bună despre ce rezervă viitorul pentru Soare și, de asemenea, despre starea generală a stelei noastre adânc sub suprafața sa.
”Încă nu știm dacă nucleul Soarelui este magnetic. Chiar dacă este propria noastră stea, suntem practic orbi la ceea ce se întâmplă în centrul său”, a spus Einramhof. ”Predicțiile actuale presupun că nucleul Soarelui nu este magnetic. Dar dacă se dovedește că este, aceste informații ar schimba tot ceea ce știm și toate modelele pe care ne-am bazat munca. Având în vedere cât de puțin știm în acest stadiu, munca noastră sugerează că stelele sunt cel mai probabil toate magnetice. Dar nu putem detecta întotdeauna acest magnetism”.
Urmând exemplul echipei, oamenii de știință ar putea descoperi, de asemenea, că steaua noastră, în vârstă de 4,6 miliarde de ani, ar putea trăi chiar mai mult decât au estimat oamenii de știință. ”Dacă Soarele poate să-și transfere hidrogenul din straturile exterioare spre nucleu, ar putea trăi mai mult. Una dintre modalitățile de a realiza acest transfer ar fi prin câmpuri magnetice puternice”, conform lui Einramhof.
