Linie pola magnetycznego na powierzchni Tau Scorpii. Kliknij, aby powiększyć
Nasze Słońce może wysłać swój udział w rozbłyskach słonecznych i wyrzutach masy koronalnej, ale w porównaniu z innymi gwiazdami jest względnie spokojny. Jednym z przykładów jest tau Scorpii, 5-6 razy większy od Słońca i widoczny gołym okiem. Astronomowie odkryli, że ma złożoną sieć linii pola magnetycznego, które kierują wiatry słoneczne na cienkie łuki. Wysokie punkty tych łuków świecą jasno w widmie rentgenowskim.
Międzynarodowy zespół astronomów odkrył, że gołym okiem gwiazda, tau Scorpii, niespodziewanie gości na swojej powierzchni złożoną sieć linii pola magnetycznego.
Nasze Słońce ma wybuchowe rozbłyski i plamy oraz szybki wiatr, ale jest spokojną gwiazdą w porównaniu do niektórych. Gwiazdy, które są znacznie masywniejsze, żyją szybko i umierają młodo, z niebiesko-białymi, intensywnie gorącymi powierzchniami, które emitują energię miliony razy większą niż Słońce. Gwiazdy te są tak jasne, że same ich światło napędza wypływające wiatry gwiezdne - do miliarda razy silniejsze niż wiatr słoneczny - z prędkością do 30 000 km / s, czyli o jeden procent prędkości światła.
Tau Scorpii od pewnego czasu znane jest z tego, że emituje promienie rentgenowskie z niezwykle wysoką prędkością i obraca się wolniej niż większość podobnych gwiazd. Nowo odkryte pole magnetyczne, prawdopodobnie relikt z okresu formowania się gwiazdy, w pewien sposób wyjaśnia obie cechy, chociaż mechanizm, dzięki któremu pole magnetyczne spowalniało rotację Tau Scorpii, pozostaje bardzo tajemniczy.
Wyniki te zostaną opublikowane w miesięcznych zawiadomieniach Royal Astronomical Society.
Procesy, w których gorące, masywne gwiazdy wypychają swoje warstwy powierzchniowe poprzez silne wypływające wiatry, mają duży wpływ na długoterminowy los gwiazdy. Odrzucony materiał może również oddziaływać z innymi pobliskimi gwiazdami, dostarczać materię i energię do otaczającego ośrodka międzygwiezdnego, a nawet indukować wybuchy powstawania nowych gwiazd. Gorące masywne gwiazdy są zatem kluczowymi aktorami w życiu galaktyki.
Jedną z takich gorących gwiazd jest tau Scorpii, którego wewnętrzna jasność jest tak duża, że można ją łatwo dostrzec gołym okiem, pomimo odległości ponad 400 lat świetlnych. Ważący aż 15 słońc tau Scorpii jest od 5 do 6 razy większy i gorętszy niż nasza własna gwiazda. Tak masywnych gwiazd jest stosunkowo niewiele w porównaniu do gwiazd takich jak Słońce, a tau Scorpii jest w rzeczywistości jednym z naszych najbliższych masywnych sąsiadów.
Uważa się, że masywne gwiazdy emitują promieniowanie rentgenowskie z powodu wstrząsów naddźwiękowych występujących w ich odpływających wiatrach. Jednak tau Scorpii jest niezwykle silnym źródłem promieniowania rentgenowskiego w porównaniu do gwiazd, które w przeciwnym razie są podobne.
Powodem tej wzmożonej aktywności była zagadka do czasu obecnego odkrycia, które ujawniło, że gwiazda utrzymuje na swojej powierzchni złożoną sieć linii pola magnetycznego (patrz zdjęcie). Według zespołu odkrywców to pole jest najprawdopodobniej reliktem z okresu formowania się gwiazdy.
Najciekawszym aspektem jest jednak to, jak pole oddziałuje z wiatrem, zmuszając go do przepływu wzdłuż linii pola magnetycznego, jak koraliki wzdłuż drutów. Wiatr płynie wzdłuż „otwartych” linii pola magnetycznego (pokazanych na niebiesko) swobodnie ucieka przed gwiazdą, czego nie jest w stanie osiągnąć wiatr, który płynie w magnetycznych „arkadach” (pokazanych na biało). Powoduje to, że w obrębie każdej arkady magnetycznej wiatr przepływający z obu śladów zderza się ze sobą na szczytach pętli, wytwarzając niezwykle energetyczne wstrząsy i zamieniając materiał wiatru w plamy o milionowym stopniu, emitującej promieniowanie rentgenowskie plazmy przywiązanej do pętli magnetycznych .
Ten model stanowi naturalne wyjaśnienie, dlaczego tau Scorpii jest tak intensywnym emiterem rentgenowskim. Jednak nie jest jeszcze jasne, w jaki sposób polu magnetycznemu udało się spowolnić obroty gwiazdy do mniej niż jednej dziesiątej prędkości podobnych podobnych niemagnetycznych masywnych gwiazd.
Gwiazdy podobne do Słońca można spowolnić poprzez ich wiatr magnetyczny, tak jak łyżwiarze lodowi są obracani w dół podczas rozciągania ramion. Tau Scorpii nie traci jednak wystarczająco szybko materiału, aby zmodyfikować jego rotację w bardzo krótkim okresie życia wynoszącym kilka milionów lat.
Naukowcy odkryli i zbadali pole magnetyczne gwiazdy, patrząc na maleńkie, bardzo specyficzne sygnały polaryzacyjne, które pola magnetyczne indukują w świetle gwiazd magnetycznych. Aby to zrobić, wykorzystali ESPaDOnS, zdecydowanie najpotężniejszy instrument na świecie do przeprowadzania tego rodzaju badań. Ten nowy instrument, obecnie podłączony do Teleskopu Kanada-Francja-Hawaje na Hawajach, został specjalnie zaprojektowany w Observatoire Midi-Pyrenees we Francji do obserwacji i badania pól magnetycznych w gwiazdach innych niż Słońce.
Oryginalne źródło: AAS News Release
