Астрономи виявили несподіваний слід магнітного минулого зірок, який зберігається навіть після їхньої смерті. Дослідники знайшли так звану «викопну намагніченість» у білих карликах — компактних зоряних залишках, що утворюються після завершення життєвого циклу зірок, подібних до Сонця. Це відкриття може допомогти краще зрозуміти, як саме відбувається перехід від стадії червоного гіганта до білого карлика, а також пролити світло на майбутню долю нашого світила.
Як народжується білий карлик
Життя зірки на кшталт Сонця триває мільярди років. Упродовж більшої частини свого існування вона перетворює водень на гелій у власному ядрі. Проте рано чи пізно запаси водню вичерпуються.
Коли це відбувається, ядро починає стискатися під дією власної гравітації, тоді як зовнішні шари зірки різко розширюються. Так з’являється червоний гігант — величезна й яскрава зоря, розміри якої можуть у сотні разів перевищувати початкові.
Згодом зовнішня оболонка розсіюється в космосі, а від колишньої зорі залишається лише надщільне гаряче ядро. Саме цей об’єкт і називають білим карликом.
«Зоретруси» допомогли зазирнути всередину зірок
Щоб дослідити приховані процеси в надрах зірок, науковці застосували метод астеросейсмології. Він працює за схожим принципом до земної сейсмології, яка вивчає внутрішню будову нашої планети за допомогою землетрусів.
У випадку зірок дослідники аналізують їхні природні коливання, або так звані «зоретруси». Ці коливання дозволяють отримати інформацію про структуру зорі та процеси, що відбуваються в її глибинах.
Результати показали цікаву закономірність: у червоних гігантів магнітні поля присутні в ядрах, тоді як у білих карликів магнетизм спостерігається переважно на поверхні.
Магнітне поле не зникає після смерті зорі
Щоб пояснити це явище, вчені створили модель так званого «викопного магнітного поля». Відповідно до неї, магнітне поле червоного гіганта не обмежується лише центральною частиною зорі, а охоплює значно більший об’єм.
У процесі старіння структура поля змінюється. Воно перебудовується у своєрідні оболонки, причому з часом магнітна активність може ставати сильнішою ближче до поверхні, ніж у самому ядрі. Саме тому магнітний слід виявляється навіть після того, як зоря перетворюється на білий карлик.
Фактично це означає, що магнетизм може пережити смерть зорі та залишатися помітним протягом дуже тривалого часу.
Що це означає для Сонця
Відкриття має особливе значення для розуміння майбутнього Сонця. Наразі астрономи не можуть із впевненістю сказати, чи має його ядро власне магнітне поле.
Якщо виявиться, що таке поле існує, це може суттєво вплинути на сучасні моделі еволюції Сонця. Магнітні процеси здатні перемішувати водень із зовнішніх шарів зорі та переносити його ближче до ядра, де він знову може використовуватися як паливо для термоядерних реакцій.
У такому випадку Сонце потенційно могло б залишатися активним довше, ніж передбачають нинішні розрахунки. Водночас учені не виключають і протилежних ефектів, які можуть змінювати швидкість еволюції зорі іншим чином.
Магнетизм може бути властивий більшості зірок
Автори дослідження вважають, що магнітні поля у Всесвіті можуть бути значно поширенішими, ніж припускалося раніше. Проблема полягає в тому, що виявити їх часто дуже складно.
За словами одного з дослідників Лукаса Айнрамгофа, людство не завжди здатне безпосередньо зафіксувати зоряний магнетизм, однак отримані результати свідчать, що більшість зірок, ймовірно, мають власні магнітні поля.
Дослідження, опубліковане в науковому журналі Astronomy & Astrophysics, відкриває новий погляд на життя та смерть зірок. А головне — воно нагадує, що навіть у добре вивченого Сонця можуть залишатися таємниці, здатні змінити наше розуміння майбутнього всієї Сонячної системи.