Когда звезды стареют, они начинают вращаться быстрее, чем было принято считать. Об этом свидетельствует результат нового исследования, проведенного учеными из Университета Бирмингема с использованием астросейсмологии. Оно было организовано специально для того, чтобы пролить новый свет на эту новую теорию.
Схематическое изображение вращения звезды и колебаний, которые исследуются с помощью астросейсмологии.
Все звезды рождаются уже вращающимися, как и наше Солнце. По мере взросления их вращение замедляется из-за магнитного ветра в результате процесса, называемого магнитным замедлением. Исследования ученых из обсерватории Карнеги в 2016 году предоставили первое свидетельство того, что звезды в фазе, подобной Солнцу, вращаются быстрее, чем предсказывали теории магнитного замедления. Результаты этого исследования были основаны на методе, при котором ученые находили темные пятна на поверхности звезд и отслеживали их движение, наблюдая вращение звезды.
Этот метод оказался надежным для измерения вращения более молодых звезд, но у более старых звезд имеется меньше звездных пятен на них. И это затрудняет подтверждение влияния такого «ослабленного» магнитного замедления на эти звезды.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, исследователи из Университета Бирмингема, чтобы подтвердить, что старые звезды действительно вращаются быстрее, чем ожидалось, использовали другой подход. Команда ученых использовала астросейсмологию, что позволило вычислить, насколько быстро звезда вращается. Эта относительно новая область исследований позволяет ученым измерять вибрации, вызываемые звуковыми волнами внутри звезды. Измеряя различные свойства этих волн, они могут определить различные характеристики звезд, такие как их размер или возраст.
В этом исследовании команда измерила частоты звуковых волн. Когда звезда вращается, частоты разделяются. По мнению авторов, это можно рассматривать как звук двух машин скорой помощи на кольцевой развязке, когда они с сиреной движутся по кругу. Измеряя эти частоты, можно рассчитать скорость вращения звезд, причем как молодых, так и старых.
«В то время как мы уже какое-то время предполагали, что старые звезды вращаются быстрее, чем предсказывают теории магнитного замедления, эти новые астросейсмические данные являются наиболее убедительными из всех, демонстрирующих, что такое «ослабленное» магнитное замедление действительно имеет место», - говорит доктор Оливер Холл, ведущий автор исследования. - «Модели, основанные на молодых звездах, предполагают, что изменение скорости вращения звезды за время ее жизни является постоянным. Но это отличается от того, что мы видим в этих новых данных».
Один из аспектов, который исследователи считают ключевым фактором потери углового момента, - это изменения магнитного поля звезды. Понимание того, как магнитные поля взаимодействуют с вращением, будет важной областью для будущих исследований и в настоящее время изучается авторами проведенной работы.
«Результаты также могут пролить свет на активность нашей собственной звезды в следующие несколько миллиардов лет», - добавляет доктор Гай Дэвис, соавтор исследования. - «Эти новые результаты показывают, что нам предстоит узнать еще многое о будущем нашего собственного Солнца и других звезд. Работа помогает оценить, можем ли мы ожидать снижения солнечной активности и менее опасной космической погоды в будущем. Чтобы ответить на эти вопросы, нам нужны более совершенные модели вращения Солнца, и эта работа является важным шагом в улучшении моделей и предоставлении данных, необходимых для их проверки».
