O echipă de astronomi, care au acţionat ca nişte "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 şi care poate contribui la explicarea modului în care stelele trec din starea expansivă de gigantă roşie 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 observaţiile stelelor aflate în diferite stadii ale evoluţiei lor, conectând dovezile câmpurilor magnetice de la suprafeţele piticelor albe cu magnetismul detectat în miezul gigantelor roşii. Modelul echipei se bazează pe ideea că aceste câmpuri magnetice, care se formează la începutul vieţii 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".
Măsurătorile folosite de cercetători
Având aceste informaţii la îndemână, cercetătorii au folosit apoi măsurători ale oscilaţiilor stelare, sau pur şi simplu "cutremure stelare", utilizând tehnici din domeniul astroseismologiei. Acest lucru le-a permis să dezvolte în continuare teoria câmpului fosil ca explicaţie pentru magnetismul stelar.
"Câmpul magnetic dintr-o stea este important pentru modul în care steaua funcţionează în interior şi pentru cât timp trăieşte şi evoluează", a declarat într-un comunicat co-liderul echipei, Lukas Einramhof de la Institutul de Ştiinţă şi 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 înţelege legătura dintre gigantele roşii şi piticele albe, putem lua în considerare ceea ce ştiinţa din acest moment consideră a fi evoluţia 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 şi presiunea exterioară, care împiedică Soarele să se prăbuşească sub propria gravitaţie, va înceta.
Straturile exterioare ale Soarelui se vor umfla pe măsură ce miezul se prăbuşeşte
Pe măsură ce miezul Soarelui se prăbuşeşte, 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 roşie. În Sistemul Solar această fază va fi caracterizată şi de înghiţirea de către Soare a planetelor telurice, inclusiv Pământul şi chiar până la orbita lui Marte.
Faza de gigantică roşie a Soarelui va fi relativ scurtă, fiind aşteptată să dureze doar aproximativ 1 miliard de ani. Straturile exterioare ale stelei se vor răci şi dispersa în cele din urmă, lăsând o nebuloasă de material ex-stelar în jurul nucleului solar, care va deveni apoi o rămăşiţă stelară expusă, în curs de răcire, numită pitică albă. Aceasta este etapa finală a vieţii pentru toate stelele cu o masă similară cu cea a Soarelui.
Recent, oamenii de ştiinţă specializaţi în stele au studiat interiorul gigantelor roşii prin analiza cutremurelor stelare, la fel cum seismologii folosesc undele seismice şi cutremurele pentru a investiga interiorul planetei noastre.
Acest lucru a dezvăluit că există câmpuri magnetice în miezul gigantelor roşii, în timp ce piticile albe par să aibă câmpuri magnetice la suprafeţele lor. Einramhof şi 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 dizgraţie în rândul oamenilor de ştiinţă în ultimii ani.
"Deoarece o pitică albă este miezul expus al unei gigante roşii care şi-a lepădat straturile exterioare, aceste observaţii diferite examinează în esenţă aceeaşi regiune a interiorului unei stele în diferite etape evolutive", a spus Einramhof. "Dacă câmpul magnetic observat în timpul fazei de gigantă roşie este acelaşi cu cel care evoluează pentru a fi observat la suprafaţa piticei albe, atunci teoria câmpului fosil poate explica şi conecta observaţiile", susţine el.
Conform studiului, după faza de gigantă roşie, desprinderea straturilor exterioare ale unei stele va lăsa proprietăţi distinctive la suprafaţa succesorului său, pitica albă. Unul dintre elementele cheie ale acestui lucru este cât de departe se extinde magnetismul din miezul gigantei roşii.
"Pentru a conecta câmpurile magnetice observate la suprafaţa piticelor albe mai vechi cu cele găsite în miezul progenitorilor lor gigante roşii, o fracţiune mai mare a stelei trebuie să fie magnetizată", a explicat Einramhof. "Totuşi, acest lucru nu înseamnă că stelele sunt mai puternic magnetizate, ci doar că aceste câmpuri magnetice trebuie să ajungă deja la o porţiune mai mare a miezului lor".
Echipa a determinat, de asemenea, modul în care evoluţia unei stele influenţează forma câmpului său magnetic, descoperind că, în loc să fie centrată într-un punct, aceasta formează o structură segmentată, precum suprafaţa unei mingi de baschet, care este mai puternică în apropierea suprafeţei decât în nucleu.
O idee mai bună despre ce rezervă viitorul
Toate acestea ar putea oferi oamenilor de ştiinţă o idee mai bună despre ce rezervă viitorul pentru Soare şi, de asemenea, despre starea generală a stelei noastre adânc sub suprafaţa sa.
"Încă nu ştim 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. "Predicţiile actuale presupun că nucleul Soarelui nu este magnetic. Dar dacă se dovedeşte că este, aceste informaţii ar schimba tot ceea ce ştim şi toate modelele pe care ne-am bazat munca. Având în vedere cât de puţin ştim 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 ştiinţă 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 ştiinţă. "Dacă Soarele poate să-şi transfere hidrogenul din straturile exterioare spre nucleu, ar putea trăi mai mult. Una dintre modalităţile de a realiza acest transfer ar fi prin câmpuri magnetice puternice", conform lui Einramhof, conform Agerpres.
CITEȘTE ȘI: O nouă exoplanetă, descoperită de astronomi la 91 ani lumină de Soare