میدان‌های مغناطیسی درگیر بحران میانسالی ستارگان هستند

برداشت هنری از فضای در حال چرخش یک ستاره که تولید میدان مغناطیسی ستاره‌ای کرده است. این تصویر ترکیبی از یک شبیه‌سازی دینامیکی فضای داخلی خورشید با مشاهدات جو خارجی خورشید است، جایی که طوفان‌ها و بادهای پلاسمایی ایجاد می‌شود. اعتبار: CESSI CESSI / IISER Kolkata / NASA-SVS / ESA / SOHO-LASCOLicence typeAttribution (CC BY 4.0)

بر اساس تحقیقات جدیدی که امروز در Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters منتشر شده است، ستاره‌های میانسال می‌توانند نوعی بحران میانسالی را تجربه کنند و تقریباً در همان سن خورشید افت چشمگیری در فعالیت و سرعت چرخش خود تجربه کنند. این مطالعه یک زیربنای نظری جدید را برای تجزیه غیرقابل توضیح تکنیک‌های تعیین شده برای اندازه‌گیری سن ستاره‌های بالاتر از میانسالی آنها و انتقال ستاره‌های خورشیدمانند به آینده غیرفعال مغناطیسی فراهم می‌کند.

ستاره‌شناسان مدت‌هاست می‌دانند که ستاره‌ها فرایندی به نام “ترمز مغناطیسی” را تجربه می‌کنند: یک جریان ثابت ذرات باردار، معروف به باد خورشیدی، با گذشت زمان از ستاره فرار می‌کند و مقادیر کمی از حرکت زاویه‌ای ستاره را با خود می‌برد. این تخلیه آهسته باعث می‌شود که ستارگانی مانند خورشید ما چرخش خود را طی بیلیونها سال به تدریج کاهش دهند.

به نوبه خود، چرخش آهسته‌تر منجر به تغییر میدانهای مغناطیسی و فعالیت ستاره‌ای کمتر می‌شود – تعداد لکه‌های خورشید، شراره‌ها، انفجارها و پدیده‌های مشابه در جو ستاره‌ها که ذاتاً با نقاط قوت میدان مغناطیسی آنها مرتبط هستند.

انتظار می‌رود این کاهش در فعالیت و میزان چرخش در طول زمان به دلیل از دست دادن تدریجی حرکت زاویه‌ای، نرم و قابل پیش‌بینی باشد. این ایده ابزاری را به نام “ژیروكرونولوژی ستاره‌ای” به وجود آورد كه طی دو دهه گذشته به طور گسترده ای برای تخمین سن ستاره از دوره چرخش استفاده شده است.

با این حال مشاهدات اخیر نشان می‌دهد که این رابطه در حدود میانسالی از بین می رود. کار جدید که توسط بیندش تریپاتی، پروفسور دیبیندو ناندی و پروفسور سومیترو بانرجی در موسسه آموزش علوم و تحقیقات هند (IISER) کلکتای هند انجام شده است، توضیح جدیدی برای این عمل ارائه می‌دهد.

با استفاده از مدل‌های دیناموی تولید میدان مغناطیسی در ستاره‌ها، تیم نشان می‌دهد که تقریباً در سن خورشید مکانیسم تولید میدان مغناطیسی ستارگان ناگهان از کارآیی کمتری برخوردار می‌شود. این امر اجازه می‌دهد تا ستاره‌ها در دو حالت فعالیت مجزا وجود داشته باشند – یک حالت فعالیت کم و یک حالت فعال. یک ستاره میانسال مانند خورشید اغلب می‌تواند به حالت کم فعالیت تغییر کند و منجر به کاهش شدید حرکت زاویه‌ای بادهای ستاره‌ای مغناطیسی شود.

پروفسور ناندی اظهارنظر می‌کند: “این فرضیه دینام مغناطیسی زیر بحرانی ستاره‌های خورشید مانند بنیاد فیزیکی یکپارچه برای تنوع پدیده‌های ستاره‌ای خورشید فراهم می‌کند، از جمله اینکه چرا ستاره‌های فراتر از میانسالی آنها به همین سرعت چرخش نمی‌کنند همانطور که در دوران جوانی، خرابی روابط ژیروکرونولوژی ستاره‌ای و یافته‌های اخیر حاکی از آن است که خورشید ممکن است به آینده غیرفعال مغناطیسی منتقل شود. “

این تیم امیدوار است که بتواند مشاهدات اخیر نشان دهد که خورشید نسبتاً غیرفعال است، با پیامدهای اساسی برای آینده بالقوه بلندمدت همسایه ستاره‌ای ما، روشن خواهد شد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Magnetic fields implicated in the mysterious midlife crisis of stars

by Royal Astronomical Society

https://phys.org/news/2021-07-magnetic-fields-implicated-mysterious-midlife.html