2016.01.15. - Mégis gyakori lehet az erős mágneses tér a csillagokban

Egy nemzetközi kutatócsoport szerint sokkal több csillag rendelkezhet erős mágneses térrel, mint azt korábban gondolták. Az eredmény jelentősen befolyásolhatja a Napnál nagyobb tömegű csillagok fejlődési elméleteit.

Bár a csillagok mágneses terének mérésére korábban is rendelkezésre álltak módszerek, ezek csak a felszíni hatásokat voltak képesek észlelni. Detektálás hiányában eddig úgy becsülték, hogy a teljes csillagpopuláció legfeljebb 5 százaléka rendelkezhet erős mágneses térrel. Ennek folyományaként az érvényben lévő csillagfejlődési elméletek nem is igazán vették számításba a mágneses mező hosszú távú hatásait. Legalábbis eddig.

A Dennis Stello (University of Sydney) által vezetett kutatás egy új módszer alkalmazásával a csillag belsejébe próbált bepillantást nyerni, mégpedig nagy elemszámú mintán. A csillagászok felmérésüket a CalTech és a University of California hasonló kutatásaira alapozták, amelyek alapján már korábban is ismert volt, hogy a csillag belsejében zajló oszcillációs folyamatokból következtetni lehet a jelen levő erős mágneses mezőre. A mag oszcillációi pontosan azon az elven működnek, mint egy harang rezgései, amelyet a nyomáshullámok oda-vissza történő ugrálása hoz mozgásba.

Jelen kutatásban a csillagászok a NASA Kepler-űrtávcsövének méréseit használták fel, hogy asztroszeizmológiai analízissel felderítsék a fent említett oszcillációkat. Összesen 3600, a Napunknál legfeljebb kétszer nagyobb tömegű vörös óriás fénygörbéjét elemezték. A kutatók olyan apró, rövid élettartamú fényességváltozásokat kerestek, amelyeket a csillag magjához közeli oszcillációk válthattak ki.

Napunk és a hozzá hasonló csillagok életük vége felé közeledve felfúvódnak és vörös óriásokká válnak. A friss eredmények alapján a csillagunkkal megegyező tömegű vörös óriások belsejében nem figyelhető meg mágneses tér, a legalább másfélszer nehezebbek többségénél viszont igen.
[University of Sydney]

Eredményeik szerint a vizsgált csillagok 20 százalékában nincs nyoma bizonyos oszcillációs frekvenciáknak. Ezeket a hiányzó rezgéseket a jelentős belső mágneses tér nyomhatja el a csillagmagban, amely akár tízmilliószor is erősebb lehet, mint Földünk mágneses mezeje. A felmérés alapján az ilyen, ún. módus szupressziót mutató csillagok tipikusan a Napunknál 1,6-2-szer nagyobb tömegtartományba esnek, amelyen belül arányuk megközelíti a 60 százalékot. Ugyanakkor a csillagunkkal megegyező tömegű vörös óriások esetében sehol sem bukkantak erős mágneses térre utaló nyomokra. Ez különösen annak fényében érdekes, hogy a magban fellépő mágneses tér jelentősen befolyásolhatja a magban lejátszódó fizikai folyamatokat, mint például a csillag belsejének forgását, ezzel pedig közvetve a csillag fejlődésére van hatással.

Jim Fuller, a CalTech posztdoktori ösztöndíjasa, a tanulmány társszerzője kiemelte, hogy ez az eredmény az első nagy elemszámú detektálása a csillagok belső mágneses mezejének. Bár jelen kutatás csak a vörös óriásokra fókuszált, a jövőben terveznek más típusú – például héliumégető vagy halmazokban található – csillagokra is hasonló felmérést végezni.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazinban jelent meg.

Forrás:

• phys.org 2016.01.04.