Исследователи обнаружили механизм, который вероятно генерирует огромные магнитные поля белых карликов

Механизм динамо может объяснить невероятно сильные магнитные поля у звезд-белых карликов, считает международная группы ученых.

Об этом рассказывают в Уорицком университете.

Одно из самых поразительных явлений в астрофизике — наличие магнитных полей. Как и на Земле, они есть у звезд и звездных остатков, таких как белые карлики. Известно, что магнитные поля белых карликов могут быть в миллион раз сильнее, чем у Земли. Однако их происхождение было загадкой со времени открытия первого магнитного белого карлика в 1970-х. Было предложено несколько теорий, но ни одна из них не смогла объяснить разную частоту появления магнитных белых карликов как отдельных звезд, так и в составе различных бинарных звезд.

Эта неопределенность может быть решено благодаря исследованиям международной группы астрофизиков, включая профессора Бориса Генсике из Уорицкого университета и под руководством профессора д-ра Маттиаса Шрайбера из "Núcleo Milenio de Formación Planetaria" Университета Санта-Марии в Чили. Команда показала, что механизм динамо, подобный тому, который генерирует магнитные поля на Земле и других планетах, может работать в белых карликах и создавать намного более сильные поля. Это исследование, которое частично финансируется Советом по вопросам науки и технологий (STFC) и трестом Leverhulme, было опубликовано в престижном научном журнале «Nature Astronomy».

Профессор Борис Генсике с кафедры физики Уорицкого университета сказал: "Мы уже давно знаем, что в нашем понимании магнитных полей у белых карликов чего-то не хватает, поскольку статистические данные, полученные в результате наблюдений, просто не имели смысла. Идея в том, что по крайней мере в некоторых из этих звезд поле генерируется с помощью динамо, может решить этот парадокс. Некоторые из вас, возможно, помнят динамо на велосипедах: вращение в магнитном поле производит электрический ток. Здесь это работает наоборот, движение материала приводит к электрическим токам, которые в свою очередь генерируют магнитное поле".

Кристаллизующийся магнитный белый карлик аккрецирует из ветра своей звезды-компаньона. Автор: Paula Zorzi.

Согласно предложенному динамо-механизму, магнитное поле генерируется электрическими токами, вызванными конвективным движением в ядре белого карлика. Эти конвективные токи вызваны выделением тепла из твердеющего ядра.

"Основным ингредиентом динамо является твердое ядро, окруженное конвективной мантией — в случае с Землей это твердое железное ядро, окруженное конвективным жидким железом. Подобная ситуация возникает и у белых карликов, когда они достаточно остынут", - объясняет Маттиас Шрайбер.

Астрофизик объясняет, что в начале, после того, как звезда выбросила свою оболочку, белый карлик очень горячий и состоит из жидкого углерода и кислорода. Однако, когда он остынет, он начинает кристаллизоваться в центре, и его конфигурация становится похожей на земную: твердое ядро, окруженное конвективной жидкостью. "Поскольку скорость движения жидкости у белых карликов может стать намного выше, чем на Земле, генерируемые поля потенциально намного сильнее. Этот динамо-механизм может объяснить частоту появления сильно магнитных белых карликов во многих различных условиях, и особенно у белых карликов в бинарных звездах", - говорит он.

Таким образом, это исследование может решить проблему, которая длится несколько десятков лет. "Красота нашей идеи заключается в том, что механизм генерации магнитного поля такой же, как и у планет. Это исследование объясняет, как магнитные поля генерируются у белых карликов и почему эти магнитные поля намного сильнее, чем на Земле. Я думаю, что это хороший пример того, как междисциплинарная команда может решать проблемы, с которыми должны быть трудности у специалистов лишь в одной отрасли", - добавляет Шрайбер.

Следующими шагами этого исследования, отмечает астрофизик, является создание более детальной модели механизма динамо и наблюдательная проверка дополнительных прогнозов этой модели.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.