Белые карлики с возрастом становятся магнитными

По крайней мере один из четырех белых карликов (БК) закончит свою жизнь как магнитная звезда, и поэтому магнитные поля является неотъемлемым компонентом физики БК. Новые представления о магнетизме вырожденных звезд, полученные в результате недавнего анализа ограниченной по объему выборки БК, дали лучшие из полученных на сегодняшний день свидетельства того, как частотность магнетизма в ДК коррелирует с возрастом.

Это может помочь объяснить происхождение и эволюцию магнитных полей в БК, рассказывается на сайте Группы телескопов Исаака Ньютона.

Более 90% звезд нашей галактики заканчивают свою жизнь как белые карлики. Несмотря на то, что многие из них имеют магнитное поле, пока неизвестно, когда оно появляется на поверхности, развивается ли оно во время фазы охлаждения БК и прежде всего какие механизмы его генерируют.

Астрономические наблюдения часто подвергаются сильным предубеждениям. Поскольку БК – это умирающие звезды, они становятся прохладнее, а значит, со временем все более тускнеют. В результате, наблюдения, как правило, способствуют изучению самых ярких БК, которые являются горячими и молодыми. Существует также более тонкий и протиинтуитивний эффект. Из-за своего вырожденного статус, более массивные БК меньше менее массивных (представьте себе ряд из сфер, где меньшие по размеру, являются более тяжелыми). Поскольку меньшие БК также тусклые, наблюдения, как правило, также отдают предпочтение менее массивным звездам.

В целом, наблюдение за целями, выбранными в соответствии с их яркости (например, наблюдение за всеми БК, которые ярче определенной величины), как правило, сосредотачиваются на молодых и менее массивных звездах, полностью пренебрегая старым БК.

Другая проблема заключается в том, что большинство наблюдений за БК производится с помощью спектроскопических методов, чувствительных только к сильнейшим магнитным полям, поэтому не удается идентифицировать значительную долю магнитных БК. Чувствительность спектрополяриметрии к магнитным полям может быть более чем на два порядка лучше, чем спектроскопия. Спектрополяриметрия продемонстрировала, что слабые поля, которые избегают обнаружения с помощью спектроскопических методов, на самом деле довольно часто встречаются у БК.

Для проведения полного спектрополяриметрического обследования, астрономы из обсерватории Армага и Университета Западного Онтарио отобрали все БК из каталога Gaia в объеме в пределах 20 парсек от Солнца. Примерно две трети этой выборки, или примерно 100 БК, ранее не наблюдались, и поэтому в литературе нет данных о них. Поэтому, команда наблюдала за ними с помощью спектрографа ISIS и поляриметра на телескопе Уильяма Гершеля (WHT) вместе с аналогичными приборами на других телескопах.

Они обнаружили, что магнитные поля редко встречаются в начале жизни БК, когда звезда больше не производит энергию в своих недрах, а начинает фазу охлаждения. Поэтому магнитное поле, похоже что, является характерной чертой для белого карлика с момента его «рождения». Чаще всего оно или генерируется или выносится на звездную поверхность во время фазы охлаждения БК.

Ученые также обнаружили, что магнитные поля БК не имеют явных признаков омического распада, что снова свидетельствует о том, что эти поля генерируются во время фазы охлаждения или, по крайней мере, продолжают появляться на звездной поверхности по мере старения БК.

Эта картина полностью отличается от того, что наблюдается, например, в магнитных звездах Ap и Bp верхней главной последовательности, где обнаружено, что не только магнитные поля присутствуют, как только звезда достигает нулевого возраста основной последовательности, но и то, что напряженность поля со временем быстро уменьшается. Поэтому магнетизм в ДК представляется совсем иным явлением, чем магнетизм звезд Ap и Bp.

Частотность магнитного поля не только увеличивается с возрастом БК, но, как известно, частотность коррелирует с массой звезд, и поля появляются чаще после того, как углеродно-кислородное ядро ​​звезды начинает кристаллизоваться. Механизм динамо может объяснить слабые поля среди наблюдаемых в БК, и недавняя работа показывает, что тот же механизм может быть способен производить поля сильнее, чем прежде предполагалось.

Для сравнения, сила магнитного поля Земли, создающаяся динамо-механизмом, составляет примерно один Гаусс. Механизм динамо может объяснять поля мощностью до 0,1 миллиона Гаусса, но в БК наблюдаются поля до нескольких сотен миллионов Гауссов. Кроме того, механизм динамо требует быстрого вращения, но это обычно не наблюдается у БК. Требуются дальнейшие теоретические и наблюдательные исследования, чтобы разобраться в этой ситуации.

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