Spowalnianie gwiazd

Pin
Send
Share
Send

Jednym z długofalowych wyzwań astronomii gwiezdnej jest wyjaśnienie, dlaczego gwiazdy obracają się tak wolno. Aby wyjaśnić to hamowanie obrotowe, astronomowie powołali się na interakcję między formującym się polem magnetycznym gwiazdy a tworzącym się dyskiem akrecyjnym. Ta interakcja spowolniłaby gwiazdę, umożliwiając dalsze zapadanie się. To wytłumaczenie ma już ponad 40 lat, ale jak sobie z tym poradziło?

Jednym z największych wyzwań związanych z testowaniem tej teorii jest stworzenie prognoz, które można bezpośrednio przetestować. Do niedawna astronomowie nie byli w stanie bezpośrednio obserwować dysków okołogwiazdowych wokół nowo powstałych gwiazd. Aby obejść ten problem, astronomowie skorzystali z badań statystycznych, szukając pośrednio obecności tych dysków. Ponieważ dyski pyłu zostaną rozgrzane przez gwiazdę formującą, układy z tymi dyskami będą miały dodatkową emisję w części widma w podczerwieni. Zgodnie z teorią hamowania magnetycznego młode gwiazdy z tarczami powinny obracać się wolniej niż te bez nich. Ta prognoza została potwierdzona w 1993 r. Przez zespół astronomów kierowanych przez Suzan Edwards z University of Massachusetts, Amherst. Liczne inne badania potwierdziły te ogólne ustalenia, ale dodały kolejną warstwę do obrazu; gwiazdy są spowalniane przez dyski do okresu ~ 8 dni, ale gdy dyski się rozpraszają, gwiazdy nadal się zapadają, wirując do okresu 1-2 dni.

Kolejnym interesującym wnioskiem z tych badań jest to, że efekty wydają się najbardziej wyraźne w przypadku gwiazd o większej masie. Kiedy podobne badania przeprowadzono na młodych gwiazdach w mgławicach Oriona i Orła, naukowcy odkryli, że nie ma wyraźnego rozróżnienia między gwiazdami z dyskami lub bez nich dla gwiazd o niskiej masie. Takie odkrycia spowodowały, że astronomowie zaczęli kwestionować uniwersalność hamowania tarczą magnetyczną.

Jedną z innych informacji, z którymi astronomowie mogli pracować, było uświadomienie sobie w 1970 r., Że istnieje ostry podział prędkości obrotowych między gwiazdami o dużej masie a tymi o mniejszej masie wokół klasy widmowej F. Zjawisko to przewidywano prawie dekadę wcześniej, kiedy Evry Schatzman zaproponował, że wiatr gwiezdny będzie oddziaływał z własnym polem magnetycznym gwiazdy, tworząc opór. Ponieważ te późniejsze gwiazdy klasy widmowej miały zwykle bardziej aktywne pola magnetyczne, efekt hamowania byłby ważniejszy dla tych gwiazd.

A zatem astronomowie mieli teraz dwa efekty, które mogą służyć do spowolnienia prędkości obrotowej gwiazd. Biorąc pod uwagę mocne dowody teoretyczne i obserwacyjne dla każdego z nich, oba były prawdopodobnie „właściwe”, więc pojawiło się pytanie, które było dominujące w jakich okolicznościach. Z tym pytaniem astronomowie wciąż się zmagają.

Aby pomóc odpowiedzieć na to pytanie, astronomowie będą musieli lepiej zrozumieć, na ile każdy efekt działa w poszczególnych gwiazdach zamiast po prostu badań dużej populacji, ale jest to trudne. Główną metodą stosowaną do badania blokowania dysku jest sprawdzenie, czy wewnętrzna krawędź dysku jest podobna do promienia, w którym obiekt na orbicie Keplarian miałby podobną prędkość kątową do gwiazdy. Jeśli tak, oznaczałoby to, że gwiazda jest całkowicie zablokowana wewnętrzną krawędzią dysku. Jednak pomiar tych dwóch wartości łatwiej powiedzieć niż zrobić. Aby porównać wartości, astronomowie muszą skonstruować tysiące potencjalnych modeli gwiazd / dysków, z którymi porównają obserwacje.

W jednym z ostatnich artykułów astronomowie zastosowali tę technikę na IC 348, młodej otwartej gromadzie. Ich analiza wykazała, że ​​~ 70% gwiazd było magnetycznie zablokowanych za pomocą dysku. Jednak podejrzewano, że pozostałe 30% ma wewnętrzne promienie tarczy poza zasięgiem pola magnetycznego, a zatem niedostępne dla hamowania tarczowego. Jednak wyniki te są nieco niejednoznaczne. Chociaż duża liczba gwiazd powiązanych z ich tarczami wspiera hamowanie tarczowe jako ważny element ewolucji rotacyjnej gwiazd, nie rozróżnia, czy jest to obecnie cecha dominująca. Jak wcześniej wspomniano, wiele gwiazd może parować dyski, co pozwoli gwiazdy ponownie się rozkręcić. Nie jest również jasne, czy 30% gwiazd bez dowodów blokowania dysku było zamkniętych w przeszłości.

Takie badania to tylko jeden kawałek większej układanki. Chociaż szczegóły tego nie są w pełni rozwinięte, łatwo jest zauważyć, że te efekty hamowania magnetycznego, zarówno w przypadku tarcz, jak i wiatrów gwiazdowych, mają znaczący wpływ na spowolnienie prędkości kątowej gwiazd. Jest to całkowicie sprzeczne z częstym twierdzeniem kreacjonistycznym, że „[t] tutaj nie wiadomo [mechaniczny] proces, który mógłby dokonać tego transferu pędu”.

Pin
Send
Share
Send